Шта је вфд погонско коло: његов рад, врсте и примена

На свету постоји пуно фабрика и погона који користе другачију врсту мотора велике снаге. Због велике потрошње енергије, фабрике и постројења на крају плаћају велику количину рачуна за енергију. Да би се превазишла велика потрошња енергије и повећала ефикасност, ВФД је уведен пре четири деценије, али склоп није био довољно јак.

ВФД је кратки облик погона променљиве фреквенције или погона подесиве фреквенције. Фреквенција одређује број обртаја мотора и управљањем АЦ фреквенцијом број обртаја мотора може се контролисати. На тржишту електронике и електричне опреме доступни су различити типови ВФД-а, од малих мотора до индукционих мотора велике снаге. Осим трофазних ВФД-а, доступни су и једнофазни ВФД-ови.

ВФД круг и његово деловање

ВФД коло се састоји од три дела.

1. Одељак исправљача

2. Одељак филтера

3. Преклопни или претварачки део.

На слици испод приказана су три одељка унутар блок дијаграма. Ово је основни блок дијаграм трофазне ВФД.

Исправљачки одељак ВФД круга

исправљачки одељак користи 6 диода. Диоде Д1, Д2 и Д3 повезане су са позитивном шином, а диоде Д4, Д5 и Д6 са негативном шином. Тих 6 диода делују као диодни мост који претвара трофазни сигнал наизменичне струје у једну једносмерну шину. Трофазни Р, Б и И су повезани преко диоде. У зависности од поларитета синусоидног таласа, диоде добијају предњу или обрнуту пристрасност, пружајући тако позитиван или негативан пулс у позитивној и негативној шини.

Да бисте сазнали више о томе како исправљач ради, само следите везу.

Одељак за филтрирање круга ВФД

Као што знамо, стандардне исправљачке диоде претварају само наизменични сигнал у једносмерни, али излазни једносмерни сигнал није довољно гладак јер су са њим повезане и фреквенције зависне наизменичне струје. Да би се исправило мрешкање наизменичне струје и да би се добио глатки једносмерни излаз, постоји потреба за неком врстом филтера за одбацивање таласа. Стандардна компонента филтра је употреба различитих врста великих кондензатора и пригушница. У одељку за филтрирање, углавном кондензатор филтрира таласну струју наизменичне струје и даје глатки једносмерни излаз.

У неким случајевима се користе и друге врсте филтера за смањење улазних звукова наизменичне струје и хармоника.

Преклопни или претварачки део ВФД круга

Преклопни или претварачки део претвара једносмерну струју у наизменичну. У овом одељку користе се различити типови електронских прекидача, од транзистора велике снаге, ИГБТ или МОСФЕТ-ова. Прекидачи се брзо укључују или искључују и терет прима пулсирајући напон који је врло сличан наизменичном. Излазна фреквенција је пропорционална брзини пребацивања. Висока брзина комутације обезбеђује високофреквентни излаз, док ниска брзина комутације обезбеђује нискофреквентни излаз.

Различите врсте ВФД

У зависности од тога како ВФД претвара наизменичну снагу у једносмерну и врши исправљање, на тржишту су доступне и друге врсте ВФД-а.

Главне три врсте ВФД су ВСИ , ЦСИ и ПВМ .

ВСД типа ВСИ

ВСИ је кратица за претварач напона. Ово је најчешћи тип покретача променљиве фреквенције. У овој врсти ВФД-а користи се једноставан диодни мост за претварање наизменичног сигнала у једносмерни, а кондензатор за складиштење енергије. Преклопни круг претварача користи ускладиштену енергију у кондензатору и даје излаз.

Предност

1.Има добар опсег брзине.

2.Мултипле објект за контролу мотора. Вишеструки мотори се могу повезати са једним ВСИ типом ВФД.

3.Једноставан дизајн.

4. Исплативо је са производне и инсталационе стране.

Мане

1. Због ефекта зупчастости, лице мотора терета се трза током покретања и заустављања.

2. Излаз пружа различите врсте хармоника и звукова.

3. Ако се контролише брзина мотора или се брзина смањи, укупни фактор снаге се у великој мери спутава, што резултира слабим фактором снаге.

ВФД типа ЦСИ

ЦСИ је кратица за претварач тренутног извора. ВСД типа ВСИ су дизајнирани тако да могу да обезбеде глатки излаз напона у зависности од променљивог опсега фреквенције, али у ВФД типа ЦСИ конструкција је зависна од струје уместо од напона. Такође, у случају ЦСИ, уместо исправљача диодног моста, користи се претварач СЦР моста. Излазна енергија се филтрира помоћу серијских индуктора као алтернативе кондензаторима за глатки излаз струје. ВФД типа ЦСИ делују исто као генератор константне струје. Уместо квадратног таласа напона, ВФД типа ЦСИ могу да пруже квадратни талас струје.

Предност

1.Поуздани ВФД-ови типа ВСИ.

2. Подржати моторе са већом снагом код којих ВСИ није одговарајући избор.

3.Једноставан дизајн.

4.Добре могућности регенерације.

Мане

1. Укупни фактор снаге је лош, посебно при ниским обртајима.

2. Учинак загушења постоји и могао би вибрирати осовину мотора током рада.

3.Није погодан за рад са више мотора у односу на ВСИ.

ВФД типа ПВМ

Ово је побољшана и измењена верзија ВФД-а типа ВСИ. ПВМ означава модулацију ширине импулса. Користећи ПВМ технику, ВФД-ови су способни да обезбеде стабилан излаз напона који се одржава у односу фреквенције. Конструкција користи диодни мост за исправљање наизменичног сигнала у једносмерни сигнал. Прекидачки круг контролише радни циклус у променљивом фреквенцијском опсегу. Додатни регулатор се користи за регулацију излаза ПВМ да би се обезбедио стабилан и исправан напон и струја оптерећења.

Предност

1. Нема ефекта зачепљења или трзања.

2. Широка брзина и опсег контроле.

3.Саставити различите типове заштитних кругова.

4.Констант фактор снаге.

5.Индуцирати врло високу ефикасност.

6.Енергетски ефикасан.

Мане

1.комплекс за дизајн.

2.Комплекс у погледу примене.

3.Потребан је додатни хардвер.

4. Стварање звучне буке у кругу возача.

5.Скупо решење.

Како одабрати ВФД за моју апликацију?

Да бисте изабрали одговарајуће ВФД-ове за одређену апликацију, потребно је добро разумевање оптерећења. Различите врсте мотора производе различите врсте обртног момента. У неким применама је потребан константни обртни моменат, док у другим применама обртни моменат треба контролисати. Такође је оптерећење на мотору одлучујући фактор спецификације мотора, углавном снаге.

Да бисмо изабрали одговарајући ВФД за одговарајућу апликацију, морамо да проценимо или размотримо следеће ствари.

1. Коњска снага мотора

2. Трошак

3. Радно окружење ВФД и мотора

4. Једнофазна или трофазна

5. Појединачни ВФД са једним мотором или појединачни ВФД са више мотора

6. Захтеви за додатне контролне функције

Предности ВФД-а

Много је разлога зашто је ВФД популаран избор потрошача где су други контролери лако доступни. Најважнији разлог популарности ВФД-а су могућности ниске потрошње енергије и почетни трошкови подешавања. ВФД нуде високу ефикасност у погледу потрошње енергије, осим било којих контролних уређаја у истом сегменту. Због тога, у случају великих фабрика и постројења где су потребни већи мотори са коњском снагом, ВФД нуди ниску потрошњу енергије, смањујући тако износ рачуна за енергију и пружа могућности уштеде трошкова.

ВФД ограничава ударну струју током стања покретања и заустављања мотора, што такође смањује пулсно оптерећење у доводном воду, као и обезбеђује сигурносну маргину за скупе моторе.

Осим горе наведених предности, ВФД може смањити трошкове одржавања система. Нису потребне додатне скупе електричне везе и операције управљања. Постоје опције за повезивање више мотора којима се може управљати помоћу једног ВФД-а, што додатно смањује додатне трошкове постављања система.

Мане ВФД-а

Међутим, упркос горе наведеним предностима, постоји неколико недостатака повезаних и са ВФД системом. Примарни недостатак ВФД система је почетно улагање у подешавање. За фабрику или постројење у којима је потребно управљати вишеструким моторима са високом снагом помоћу ВФД-а, потребна су велика улагања.

Такође, ВФД изазивају грејање мотора и потребна им је посебна конструкција мотора. За конструкцију су потребне посебне врсте изолација мотора, као и мотори који се морају навести за примену на претварачу.

Други главни недостатак ВФД-а је тај што је главни извор напајања јако поремећен изобличењем, хармонични усјечени водови. Због тога се и остали уређаји повезани у исти вод напајања ометају током радног стања.

Међутим, напредак модерне индустрије полупроводника знатно је побољшао изградњу савремених ВФД система. Пре ере чврстог стања, ротационе машине су главна компонента која се користи за израду ВФД-а. У модерној ери микропроцесора, ВФД-ови су опремљени свим врстама заштите као што су поднапон, пренапон, заштита од топлотног преоптерећења итд. Са одговарајућим контролним уређајима. Примена мотора у индустрији одговорна је за 25% светске потрошње електричне енергије, која се може ефикасно контролисати помоћу ВФД-а.