AC motorlu uygulamalarda yaygın olarak kullanıldığından, VFD'lerin veya Değişken frekanslı sürücülerin (VFD'ler) çalışmasını bilmek önemlidir. motor kontrolü için değişken frekanslı sürücü , çok çeşitli özelliklerinden dolayı.
Değişken Frekanslı sürücüler
Geleneksel motor sürücüleriyle karşılaştırıldığında, VFD daha fazla işlevselliğe ve işletim kapasitesine sahiptir. Ayarlanabilir hız kontrolüne ek olarak, değişken frekanslı sürücüler, faz, düşük ve aşırı voltaj koruması gibi korumalar sunar. VFD’lerin yazılım ve arayüz seçenekleri, kullanıcının motorları istenen seviyelerde kontrol etmesini sağlar.
Değişken Frekans Sürücüsü (VFD) nedir
AC motor hızı iki şekilde kontrol edilir - voltaj veya frekansı kontrol ederek. Frekans kontrolü, sabit akı yoğunluğu nedeniyle voltaj kontrolünden daha iyi kontrol sağlar. VFD'lerin çalışması burada devreye giriyor. Giriş gücünün sabit voltajını, sabit frekansını değişken voltaja, değişken frekans çıkışını AC endüksiyon motorlarını kontrol etmek için dönüştüren bir güç dönüştürme cihazıdır.
Güç elektroniği cihazlarından (IGBT, MOSFET gibi), yüksek hızlı merkezi kontrol ünitesinden (mikroişlemci, DSP gibi) ve kullanılan uygulamaya bağlı olarak isteğe bağlı algılama cihazlarından oluşur.
Endüstriyel uygulamaların çoğu, pik yük koşullarında değişken hızlar ve normal çalışma koşullarında sabit hızlar gerektirir. VFD'lerin kapalı döngü çalışması, giriş ve yük kesintileri durumunda bile motorun hızını sabit bir seviyede tutar.
VFD'lerin Çalışması
Değişken frekanslı sürücünün iki ana özelliği, ayarlanabilir hızlar ve yumuşak başlatma / durdurma yetenekleridir. Bu iki özellik, VFD’yi AC motorları kontrol etmek için güçlü bir denetleyici yapar. VFD, doğrultucu, ara DC bağlantısı, invertör ve kontrol devresi olmak üzere başlıca dört bölümden oluşur.
VFD'lerin Çalışması
Doğrultucu:
Değişken frekanslı sürücünün ilk aşamasıdır. Şebekeden beslenen AC gücünü DC gücüne dönüştürür. Bu bölüm, motorun dört çeyrek çalışması gibi kullanılan uygulamaya bağlı olarak tek yönlü veya çift yönlü olabilir. Diyotları, SCR'leri, transistörleri ve diğer elektronik anahtarlama cihazlarını kullanır.
Diyot kullanıyorsa, SCR kullanılırken dönüştürülen DC gücü kontrolsüz çıkış olur, DC çıkış gücü kapı kontrolüne göre değişir. Üç fazlı dönüşüm için minimum altı diyot gereklidir, bu nedenle doğrultucu ünitesi altı darbeli dönüştürücü olarak kabul edilir.
DC veri yolu:
Doğrultucu bölümünden gelen DC gücü, DC bağlantısına beslenir. Bu bölüm, dalgalanmalara karşı yumuşatmak ve DC gücünü depolamak için kapasitörler ve indüktörlerden oluşur. DC bağlantısının ana işlevi DC gücü almak, saklamak ve dağıtmaktır.
Çevirici:
Bu bölüm transistörler, tristörler, IGBT vb. Elektronik anahtarlardan oluşur. DC bağlantısından DC gücü alır ve motora verilen AC'ye dönüştürür. Kullanır modülasyon teknikleri sevmek darbe genişliği modülasyonu asenkron motorun hızını kontrol etmek için çıkış frekansını değiştirmek.
Kontrol devresi:
Bir mikroişlemci biriminden oluşur ve denetleme, sürücü ayarlarını yapılandırma, arıza koşulları ve arayüz iletişim protokolleri . Mevcut hız referansı olarak motordan bir geri besleme sinyali alır ve buna göre, motor hızını kontrol etmek için voltajın frekansa oranını düzenler.
VFD uygulama uygulaması
VFD uygulama uygulaması
VFD, aşağıda verilen mikrodenetleyici devresi ile de uygulanabilir. VFD'ye benzer şekilde doğrultucu bölümü, filtreleme ve ardından inverter bölümünden oluşur. Burada inverter bölümü, yüke değişken voltaj ve frekans vermek için programlanmış mikro denetleyiciden ateşleme darbelerini alır. Bu projeye tek fazlı denir üç fazlı dönüştürücü yük boyunca AC voltajını ve frekansını kontrol etmek için SVPWM kullanma
VFD uygulaması
VFD'nin uygulaması cyclo dönüştürücülerle ac motor hız kontrolü .
Şebekeden gelen güç, sabit AC'yi sabit DC'ye dönüştüren doğrultucu devresine beslenir. Üç ayaklı dönüştürücüler, her faz için paralel bağlanmış iki diyottan oluşur, öyle ki, diyotlardan biri belirli faz nispeten daha pozitif veya negatif olduğunda iletken olur.
VFD uygulaması
Doğrultucudan üretilen darbeli DC voltajı, DC bağlantı devresine uygulanır. Bu ara devre, indüktörler ve kapasitörler içerir. Dalgalanma içeriğini azaltarak darbeli DC'yi filtreler ve DC gücünü sabit bir seviye verir.
Motora değişken voltaj ve değişken frekans sağlamak için, DC bağlantısından gelen DC gücü, invertör ile değişken AC'ye dönüştürülmelidir. Evirici, PWM tekniği ile kontrol edilen anahtarlama cihazları olarak IGBT'lerden oluşur.
Doğrultucu devresine benzer şekilde inverter anahtarları da pozitif ve negatif olmak üzere iki gruba aittir. Pozitif taraf IGBT, inverterin çıkışındaki pozitif puls ve negatif taraf IGBT'den sorumludur. Böylece elde edilen çıktı, motora uygulanan alternatif bir akımdır.
Anahtarlama periyodunun değiştirilmesi, inverterdeki voltaj ve frekansı aynı anda düzenler. Modern VFD, değişken güce ulaşmada inverter anahtarlarını kontrol etmek için skaler, vektör ve doğrudan tork kontrolleri gibi en son kontrol tekniklerini kullanır.
VFD'nin çıkış dalga formları
Yukarıdaki şekil, voltaj ve frekansın değişken frekanslı bir sürücü tarafından nasıl değiştirildiğini gösterir. Örnek olarak, hızı kontrol etmek için sinyal voltajını ve frekansını değiştiren VFD'ye AC 480V, 60Hz kaynağı uygulanır.
Frekans düştükçe motorun hızı da düşer. Yukarıdaki şekilde, motora uygulanan ortalama güç, bu iki parametrenin oranının sabit olması koşuluyla, hem voltaj hem de frekansı düşürürken azalmaktadır.
VFD'nin faydaları
Motora bağlı VFD
Değişken frekanslı sürücüler yalnızca doğru ve hassas kontrol uygulamaları için ayarlanabilir hızlar sunmakla kalmaz, aynı zamanda proses kontrolü açısından daha fazla faydaya sahiptir ve enerjinin korunumu . Bunlardan bazıları aşağıda verilmiştir.
Enerji tasarrufu
Endüstrilerde enerjinin% 65'inden fazlası elektrik motorları tarafından tüketiliyor. Hızı değiştirmek için hem büyüklük hem de frekans kontrol tekniği, motor için değişken hız gerektiğinde daha az güç tüketir. Yani bu VFD'ler tarafından büyük miktarda enerji korunur.
Kapalı döngü kontrolü
VFD, yükleme koşullarındaki değişikliklerde ve voltaj dalgalanmaları gibi giriş bozukluklarında bile sürekli olarak referans hız ile karşılaştırarak motor hızının doğru konumlandırılmasına izin verir.
• Başlangıç akımını sınırlar
Endüksiyon motoru, başlangıçta nominal akımın 6 ila 8 katı akım çeker. Geleneksel yol vericilerle karşılaştırıldığında, VFD'ler daha iyi sonuçlar verir çünkü başlatma anında düşük frekans sunar. Düşük frekans nedeniyle, motor daha az akım çeker ve bu akım, çalıştırmanın yanı sıra çalıştırma sırasında hiçbir zaman nominal değerini aşmaz.
• Sorunsuz çalışma
Başlatma ve durdurmada sorunsuz işlemler sunar ve ayrıca motorlar ve kayış tahrikleri üzerindeki termal ve mekanik gerilimi azaltır.
Yüksek güç faktörü
VFD'nin DC bağlantısındaki dahili güç faktörü düzeltme devresi, ek güç faktörü düzeltme cihazlarına olan ihtiyacı azaltır.
Asenkron motorun güç faktörü, özellikle yüksüz uygulama için çok düşüktür, tam yükte ise 0,88 ila 0,9'dur. Düşük güç faktörü, yüksek reaktif kayıplar nedeniyle zayıf güç kullanımına neden olur.
Kolay kurulum
Önceden programlanmış ve fabrikada kablolanmış VFD'ler bağlantı ve bakım için kolay bir yol sunar.
Umarım makalemizde VFD'lerin çalışması hakkında kesin ve geniş bilgi sahibi olmuşsunuzdur. Değerli zamanınızı harcadığınız için teşekkür ederiz. Sizin için basit bir görevimiz var - Farklı VFD türleri nelerdir? Lütfen cevaplarınızı aşağıdaki yorum bölümünde veriniz. Bu konuyla veya elektrik ve elektrikle ilgili herhangi bir sorunuz varsa elektronik projeler Ayrıca bu yazı ile ilgili görüş ve önerilerinizi aşağıdaki yorum bölümünde paylaşabilirsiniz.
fotoğrafa katkı verenler
Değişken Frekanslı Sürücüler emainc
VFD'nin temel parçaları makine tasarımı
VFD'nin çalışması cfnewsads
VFD'nin çıkış dalga formları vfds
Motora bağlı VFD cfnewsads
