构建可靠的 VFD 系统
变频驱动器 (变频器) 逐渐成为控制三相交流电机输出的工业规范 .通过改变电压和频率,VFD 实现了平稳可靠的控制 电机的扭矩和速度。从运动控制应用到通风系统再到重型制造,VFD 已成为工业领域的主要产品。
然而,VFD 的整体效率在很大程度上取决于其安装和设计过程中使用的设备的质量。电机、电缆和任何其他连接的设备应与要安装的驱动器的规格完全兼容。
VFD 的工作原理是什么?
VFD 是固态技术的重要组成部分,将三相交流线电压转换为正弦 PWM 波形,通过该波形可以改变频率和电压。在内部,VFD 由以下部分组成:
- 交流转直流转换器
- 直流母线滤波整流器输出
- 直流转交流逆变器
逆变器负责提供平滑的可变电压和频率输出流,然后驱动电机。为确保集中控制,在 VFD 中安装了一个微处理器,用于控制整体操作和参数。
先决条件
在将 VFD 集成到您的系统之前,您应该问自己几个问题,以确保您选择正确规格的驱动器 :
负载的扭矩需求是多少?
- VFD 的过电流容量有限,因此重型设备需要足够大的设备。
驱动器将控制多少个电机?
- 应计算所有电机的峰值电流,以应对最坏的情况。
应用程序是否需要即时速度变化?
- 根据此要求,可能需要加大驱动器的尺寸。
电机是否要处理过热等问题?
- 减速、恒转矩应用中的常见问题。
电源会保持不变吗?
- 一些工业单位使用减载来节省能源,因此如果是这种情况,则必须选择具有备用功能的驱动器。
是否需要外部外壳?
- 这取决于驱动器所处的环境。过多的灰尘、水或其他化学物质会严重破坏 VFD 的功能。
电缆选择
电缆到电机的阻抗不匹配会导致 VFD 中的反射波,有效地使电压水平加倍,从而导致电缆和组件损坏。与在此类应用中危险的 PVC 相比,首选的解决方案是使用能够承受此类反射波的 XLPE 电缆绝缘层。 VFD 系统 使用此类电缆还有其他好处 例如降低电容,可以提高电机的使用寿命。热隔离特性还确保电晕损失产生的热量不会影响其他设备或导致绝缘熔化或火灾等危险。
此外,VFD 电缆会辐射噪声,噪声与其中变化的电流量成正比。随着电缆长度的增加,噪声也会增加,因此需要对这种电缆进行适当的屏蔽。如果不加以整流,辐射噪声可能会导致问题,例如电机绕组和框架之间的电容耦合,影响附近的设备,如热电偶、编码器以及低电平通信信号。
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