Điều quan trọng là phải biết hoạt động của VFD hoặc Biến tần (VFD), vì chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển động cơ AC, như biến tần điều khiển động cơ , do đặc điểm đa dạng của chúng.
Các ổ đĩa tần số biến đổi
So với truyền động động cơ thông thường, VFD có chức năng và khả năng hoạt động cao hơn. Ngoài khả năng điều khiển tốc độ có thể điều chỉnh, bộ truyền động tần số thay đổi cung cấp các biện pháp bảo vệ như bảo vệ pha, dưới và quá áp. Các tùy chọn phần mềm và giao diện của VFD cho phép người dùng điều khiển động cơ ở các cấp độ mong muốn.
Biến tần biến tần (VFD) là gì
Tốc độ động cơ AC được điều khiển theo hai cách - bằng cách điều khiển điện áp hoặc tần số. Điều khiển tần số giúp kiểm soát tốt hơn do mật độ từ thông không đổi so với điều khiển điện áp. Đây là lúc hoạt động của VFDs phát huy tác dụng. Nó là thiết bị biến đổi điện năng giúp biến đổi điện áp cố định, tần số cố định của nguồn điện đầu vào thành điện áp thay đổi, đầu ra tần số thay đổi để điều khiển động cơ cảm ứng xoay chiều.
Nó bao gồm các thiết bị điện tử công suất (như IGBT, MOSFET), bộ điều khiển trung tâm tốc độ cao (như bộ vi xử lý, DSP) và các thiết bị cảm biến tùy chọn tùy thuộc vào ứng dụng được sử dụng.
Hầu hết các ứng dụng công nghiệp yêu cầu tốc độ thay đổi ở điều kiện tải cao nhất và tốc độ không đổi ở điều kiện hoạt động bình thường. Hoạt động vòng kín của VFDs duy trì tốc độ của động cơ ở mức không đổi, ngay cả trong trường hợp nhiễu đầu vào và tải.
Hoạt động của VFDs
Hai tính năng chính của biến tần là tốc độ có thể điều chỉnh và khả năng khởi động / dừng mềm. Hai tính năng này làm cho VFD trở thành một bộ điều khiển mạnh mẽ để điều khiển động cơ AC. VFD chủ yếu bao gồm bốn phần đó là chỉnh lưu, liên kết DC trung gian, biến tần và mạch điều khiển.
Hoạt động của VFDs
Bộ chỉnh lưu:
Đây là giai đoạn đầu tiên của biến tần. Nó chuyển đổi nguồn AC được cấp từ nguồn điện lưới thành nguồn DC. Phần này có thể là một chiều hoặc hai chiều dựa trên ứng dụng được sử dụng giống như hoạt động bốn phần tư của động cơ. Nó sử dụng điốt, SCR, bóng bán dẫn và các thiết bị chuyển mạch điện tử khác.
Nếu nó sử dụng điốt, nguồn DC được chuyển đổi là đầu ra không điều khiển được trong khi sử dụng SCR, nguồn ra DC sẽ thay đổi theo điều khiển cổng. Cần tối thiểu sáu điốt để chuyển đổi ba pha, vì vậy bộ chỉnh lưu được coi là bộ chuyển đổi sáu xung.
Xe buýt DC:
Nguồn DC từ phần chỉnh lưu được đưa vào liên kết DC. Phần này bao gồm tụ điện và cuộn cảm để chống lại các gợn sóng và lưu trữ nguồn DC. Chức năng chính của liên kết DC là nhận, lưu trữ và cung cấp nguồn DC.
Biến tần:
Phần này bao gồm các công tắc điện tử như bóng bán dẫn, thyristor, IGBT, v.v. Nó nhận nguồn DC từ liên kết DC và chuyển đổi thành AC được đưa đến động cơ. Nó sử dụng kỹ thuật điều chế giống điều chế độ rộng xung để thay đổi tần số đầu ra để điều khiển tốc độ của động cơ cảm ứng.
Mạch điều khiển:
Nó bao gồm một bộ vi xử lý và thực hiện các chức năng khác nhau như điều khiển, định cấu hình cài đặt ổ đĩa, điều kiện lỗi và giao thức giao tiếp giao tiếp . Nó nhận tín hiệu phản hồi từ động cơ như tham chiếu tốc độ hiện tại và theo đó điều chỉnh tỷ lệ điện áp trên tần số để điều khiển tốc độ động cơ.
Ứng dụng triển khai VFD
Ứng dụng triển khai VFD
VFD cũng có thể được thực hiện bởi mạch vi điều khiển được đưa ra dưới đây. Tương tự như VFD nó cũng bao gồm phần chỉnh lưu, lọc và sau đó là phần biến tần. Ở đây phần biến tần lấy các xung kích hoạt từ bộ vi điều khiển được lập trình để cung cấp điện áp và tần số thay đổi cho tải. Dự án này được gọi là một giai đoạn sang bộ chuyển đổi ba pha sử dụng SVPWM để điều khiển điện áp và tần số AC trên tải
Ứng dụng của VFD
Ứng dụng của VFD là điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều bằng bộ chuyển đổi xyclo .
Nguồn từ nguồn lưới được cấp cho mạch chỉnh lưu chuyển đổi AC cố định thành DC cố định. Bộ chuyển đổi ba chân bao gồm hai điốt được kết nối song song cho mỗi pha, sao cho một trong các điốt dẫn điện khi pha cụ thể tương đối dương hoặc âm hơn.
Ứng dụng của VFD
Điện áp một chiều xung tạo ra từ bộ chỉnh lưu được đưa vào mạch liên kết một chiều. Mạch trung gian này bao gồm cuộn cảm và tụ điện. Nó lọc DC xung bằng cách giảm nội dung gợn sóng và cung cấp cho nguồn DC ở mức không đổi.
Để cung cấp điện áp thay đổi và tần số thay đổi cho động cơ, nguồn DC từ liên kết DC phải được biến đổi thành AC bằng biến tần. Biến tần bao gồm các IGBT là thiết bị chuyển mạch được điều khiển bằng kỹ thuật PWM.
Tương tự như mạch chỉnh lưu, công tắc nghịch lưu cũng thuộc hai nhóm là tích cực và tiêu cực. IGBT bên dương chịu trách nhiệm tạo xung dương và IGBT bên âm cho xung âm ở đầu ra của biến tần. Vì vậy, đầu ra thu được là một dòng điện xoay chiều được áp dụng cho động cơ.
Thay đổi chu kỳ chuyển mạch sẽ điều chỉnh đồng thời điện áp và tần số trong biến tần. VFD hiện đại sử dụng các kỹ thuật điều khiển mới nhất như điều khiển vô hướng, vectơ và mô-men xoắn trực tiếp, để điều khiển các công tắc biến tần nhằm đạt được công suất thay đổi.
Dạng sóng đầu ra của VFD
Hình trên cho thấy điện áp và tần số được thay đổi như thế nào bởi một biến tần. Ví dụ, nguồn cung cấp AC 480V, 60Hz được áp dụng cho VFD làm thay đổi điện áp và tần số tín hiệu để kiểm soát tốc độ.
Khi tần số giảm, tốc độ của động cơ cũng giảm. Trong hình trên, công suất trung bình đặt vào động cơ đang giảm trong khi giảm cả điện áp và tần số, với điều kiện tỉ số của hai thông số này không đổi.
“nic làm gì ”
Lợi ích của VFD
VFD kết nối với động cơ
Bộ truyền động tần số thay đổi không chỉ cung cấp tốc độ điều chỉnh cho các ứng dụng điều khiển chính xác và chính xác mà còn có nhiều lợi ích hơn về điều khiển quá trình và bảo toan năng lượng . Một số trong số này được đưa ra dưới đây.
Tiết kiệm năng lượng
Hơn 65% điện năng được tiêu thụ bởi động cơ điện trong các ngành công nghiệp. Cả kỹ thuật điều khiển cường độ và tần số để thay đổi tốc độ tiêu thụ ít điện năng hơn khi tốc độ thay đổi được yêu cầu bởi động cơ. Vì vậy, một lượng lớn năng lượng được bảo tồn bởi các VFD này.
Kiểm soát vòng kín
VFD cho phép định vị chính xác tốc độ động cơ bằng cách liên tục so sánh với tốc độ tham chiếu ngay cả ở những thay đổi trong điều kiện tải và nhiễu đầu vào như dao động điện áp.
• Giới hạn bắt đầu hiện tại
Động cơ cảm ứng tạo ra dòng điện gấp 6 đến 8 lần dòng điện danh định lúc khởi động. So với các bộ khởi động thông thường, VFD’s cho kết quả tốt hơn vì nó mang lại tần số thấp tại thời điểm bắt đầu. Do tần số thấp, động cơ tạo ra ít dòng điện hơn và dòng điện này không bao giờ vượt quá định mức danh định của nó khi khởi động cũng như hoạt động.
• Hoạt động trơn tru
Nó cung cấp các hoạt động trơn tru khi khởi động và dừng và cũng làm giảm căng thẳng nhiệt và cơ học trên động cơ và bộ truyền động đai.
Hệ số công suất cao
Mạch hiệu chỉnh hệ số công suất có sẵn trong liên kết DC của VFD giúp giảm nhu cầu về các thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất bổ sung.
Hệ số công suất của động cơ cảm ứng rất thấp đối với ứng dụng đặc biệt không tải, trong khi ở chế độ đầy tải, là 0,88 đến 0,9. Hệ số công suất thấp dẫn đến việc sử dụng công suất kém do tổn thất phản kháng cao.
Dễ dàng cài đặt
Các VFD có dây của nhà máy và được lập trình sẵn cung cấp một cách dễ dàng để kết nối và bảo trì.
Tôi hy vọng rằng bạn đã được cung cấp kiến thức chính xác và phong phú về hoạt động của VFD trong bài viết của chúng tôi. Cảm ơn bạn đã dành thời gian quý báu của bạn. Chúng tôi có một nhiệm vụ đơn giản cho bạn - Các loại VFD khác nhau là gì? Hãy đưa ra câu trả lời của bạn trong phần bình luận bên dưới. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về chủ đề này hoặc điện và dự án điện tử Bạn cũng có thể chia sẻ đánh giá và đề xuất của bạn về bài viết này trong phần bình luận bên dưới.
tín ảnh
Các ổ đĩa tần số thay đổi bởi emainc
Các phần cơ bản của VFD bởi Thiết kế máy móc
Hoạt động của VFD bởi cfnewsads
Dạng sóng đầu ra của VFD bằng vfds
VFD kết nối với động cơ bằng cfnewsads
