VFD ตระหนักถึงการควบคุมความเร็วและการประหยัดพลังงานได้อย่างไร

VFD มีฟังก์ชันของการปรับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่, การควบคุมความเร็ว, การควบคุมแรงดันไฟฟ้า, การควบคุมความถี่ ฯลฯ โดยใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่ แม้ว่าจะมีราคาแพงและมีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน แต่ก็มีประสิทธิภาพที่ดีและใช้งานง่าย ดังนั้น ไดรฟ์แบบปรับความถี่ไม่ได้ใช้สำหรับมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังใช้กับกำลังไฟฟ้า รูปร่าง และระดับเสียงที่แตกต่างกันด้วย จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีแอพพลิเคชั่นและการลดต้นทุนการผลิต ตัวแปลงความถี่จะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร

อย่างไร ทำงาน ปรับความเร็วยังไงให้ประหยัดแรง? ต่อไปนี้ส่วนใหญ่จะเริ่มต้นด้วยหลักการทำงานของตัวแปลงความถี่ และอธิบายการควบคุมความเร็วและฟังก์ชันการประหยัดพลังงานของตัวแปลงความถี่ด้วยคำง่ายๆ

อุปกรณ์ที่แปลงกระแสสลับที่มีแรงดันและความถี่คงที่เป็นกระแสสลับที่มีแรงดันและความถี่แปรผันเรียกว่าไดรฟ์แบบปรับความเร็วได้ และตัวขับแบบปรับความเร็วได้คือวงจรอินเวอร์เตอร์เฟสเดียว AC-DC-AC พื้นฐาน

เรารู้ว่าความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบเหนี่ยวนำคือ n = 60f/p (f แทนความถี่ และ p แทนจำนวนคู่ขั้ว) จากสูตรนี้จะเห็นว่าความเร็วรอบ n นั้นขึ้นอยู่กับจำนวนขั้วและความถี่ของมอเตอร์ได้ไม่ยาก ตามหลักการทำงานของมอเตอร์ เป็นที่ทราบกันว่าจำนวนขั้วของมอเตอร์มีค่าคงที่ ดังนั้นหากคุณต้องการปรับความเร็วของมอเตอร์ คุณจะไม่สามารถเปลี่ยนจำนวนขั้วของมอเตอร์ได้ ตามสูตรการคำนวณความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ นอกจากนี้ เรายังสามารถควบคุมความเร็วในการหมุนของมอเตอร์ได้ด้วยการปรับความถี่ก่อนเข้ามอเตอร์ ดังนั้นไดรฟ์ vfd เป็นอุปกรณ์ควบคุมความเร็วมอเตอร์โดยการควบคุมความถี่จึงเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับมอเตอร์

หากแรงดันไฟฟ้าคงที่และความถี่ลดลงเท่านั้น ฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดเหนี่ยวนำแม่เหล็กของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อความถี่ลดลง วงจรแม่เหล็กจะอิ่มตัวอย่างมาก และแม้แต่มอเตอร์ก็จะถูกเผาไหม้ ดังนั้น VFD จะต้องควบคุมเอาต์พุตของแรงดัน VFD ในขณะที่เปลี่ยนความถี่ เพื่อรักษาฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์ให้คงที่และหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็ก

จุดอ่อนของสนาม: เมื่อความถี่เอาต์พุต VFD สูงกว่าความถี่ที่กำหนดของมอเตอร์ แรงดันเอาต์พุตสูงสุดของ VFD จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์เท่านั้น ดังนั้นแรงดันเอาต์พุตของ VFD จะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น ในขณะนี้ ความถี่ f ยังคงเพิ่มขึ้นในขณะที่แรงดันไฟฟ้า U ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น U/f จะลดลงตามการเพิ่มความถี่ ดังนั้น ฟลักซ์แม่เหล็กในขดลวดเหนี่ยวนำแม่เหล็กของมอเตอร์จะลดลง และฟลักซ์แม่เหล็กของมอเตอร์จะ ในสภาวะที่สนามแม่เหล็กอ่อน

เรารู้ว่าสำหรับมอเตอร์ กระแสไฟฟ้าที่กำหนดและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดมีความแน่นอน ดังนั้นเมื่อความถี่เอาต์พุตเกินความถี่ที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าจะถึงค่าที่กำหนด และแรงดันไฟฟ้าจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นตามความถี่ต่อไปได้อีกต่อไป ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของมอเตอร์จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์เท่านั้น และจะไม่เกินค่านี้

เมื่อมอเตอร์ได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟความถี่ไฟฟ้า กระแสเริ่มต้นของมอเตอร์สตาร์ทที่มีการสตาร์ทโดยตรงคือ 6-7 เท่าของกระแสไฟฟ้าที่กำหนด และกระแสสตาร์ทของมอเตอร์สตาร์ทที่มีการสตาร์ทแบบสตาร์/เดลต้าและสตาร์ทแบบคลายการบีบอัดอัตโนมัติ ยังเป็น 4-5 เท่าของพิกัดกระแส กระแสเริ่มต้นมีขนาดใหญ่มาก ซึ่งจะส่งผลกระทบเชิงกลอย่างมากต่อมอเตอร์ เมื่อใช้แหล่งจ่ายไฟ VFD มันสามารถเริ่มหรือหยุดมอเตอร์ได้อย่างราบรื่นโดยไม่มีขั้นตอน เนื่องจากแรงดันเอาต์พุตและความถี่ของ VFD จะค่อยๆ เพิ่มเข้าไปในมอเตอร์ และกระแสเริ่มต้นเป็น 1.2-1.5 เท่าของกระแสที่กำหนด ดังนั้นผลกระทบ อ่อนลง และสามารถลดกระแสเริ่มต้นและความสามารถในการจ่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขจัดความเครียดจากผลกระทบเชิงกลบนมอเตอร์ และยืดอายุการใช้งาน

การใช้งานจริงของ VFD ในโรงไฟฟ้าส่วนใหญ่ใช้กับพัดลมและปั๊ม เช่น เครื่องป้อนถ่านหิน พัดลมดูดอากาศแบบเหนี่ยวนำ ปั๊มคอนเดนเสท ปั๊มน้ำหมุนเวียน เป็นต้น เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความเสถียรของอุปกรณ์เหล่านี้ในระหว่างการผลิตและการใช้งาน เรา ได้ทิ้งส่วนต่างไว้บนอุปกรณ์เชิงกลเหล่านี้เมื่อเลือกกำลังขับ หากมอเตอร์ไม่จำเป็นต้องทำงานที่โหลดเต็มที่ตามข้อกำหนดของโหลด แรงบิดที่เหลืออยู่จะกลายเป็นการสูญเสีย รวมถึงการสูญเสียพลังงานความร้อนและการสูญเสียพลังงานที่ใช้งาน ซึ่งจะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานโดยไม่จำเป็น ของเสีย. ในกรณีที่ไม่มีการใช้ VFD การควบคุมความเร็วของพัดลม ปั๊ม และอุปกรณ์อื่นๆ จะทำได้โดยการปรับการเปิดของแผ่นกั้นปรับที่ทางเข้าและทางออก การเปิดของวาล์ว การเปิดของใบมีดเคลื่อนที่ เป็นต้น และพัดลมจะถูกปรับโดยการปรับช่องเปิดเหล่านี้ หรือปริมาณอากาศหรือปริมาตรน้ำของปั๊ม ความต้องการพลังงานที่แท้จริงนั้นน้อยกว่ากำลังไฟฟ้าเข้าที่ใช้ในการปรับช่องเปิดเหล่านี้มาก ดังนั้นการปิดกั้นของแผ่นกั้น วาล์ว และใบมีดที่เคลื่อนที่ได้จะทำให้สิ้นเปลืองพลังงานจำนวนมาก
ตอนนี้เราใช้ไดรฟ์ ac เพื่อปรับความเร็วของอุปกรณ์เหล่านี้ เมื่อโหลดลดลงตามความต้องการที่แท้จริง ความถี่ของปั๊มหรือพัดลมสามารถลดลงผ่านไดรฟ์ ac เพื่อลดความเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตที่แท้จริง ซึ่งไม่เพียงลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรับประกันความปลอดภัยของ การทำงานระยะยาวของอุปกรณ์ สิ่งนี้ยังใช้การควบคุมความเร็วและฟังก์ชั่นการประหยัดพลังงานของไดรฟ์ vfd