適切な周波数コンバータを選択すると、電流が削減されます 生産コスト同時にプロセス装置の生産性も向上します。
周波数変換器を使用する利点
- エネルギー資源の経済的な消費。
- ～の最低限のコスト メンテナンスメーカーが定めた要件に従います。
- 既存施設の運用管理の質の向上。
- 重要な技術プロセスを継続的に監視する。
- 電気ドライブなどの耐用年数を延ばす 複雑な技術、平均して 35% です。
選定基準
残念ながら、周波数変換器を選択するための明確な基準のリストはありません。 これは具体的に説明すると さまざまな種類 産業機器。 工場や工場、中小企業で使用される設備にはそれぞれ独自の条件や制限があります。 したがって、選択は 技術的パラメータ周波数変換器はそれぞれの場合に個別のものです。
重要な基準はアクチュエータのタイプです。 以下に示す普遍的な推奨事項は、残りのパラメーターを操作するのに役立ちます。
力
電気駆動装置の最も重要なパラメータはその出力です。 そのため、電気モーター用の周波数コンバータを選択する前に、機器の負荷容量を決定する必要があります。 インバータの電力インジケータは、モータの定格電力に対応している必要があります。 この場合、シャフトの負荷は動的変化を受けないようにしてください。 つまり、周波数ドライバーは次のパラメーターに基づいて選択されます。
- 周波数変換器からの電気駆動によって消費される電流の最大値。
- コンバータの過負荷容量。
- 計画された負荷の種類。
- 過負荷のレベル、期間、頻度。
電源電圧
供給電圧も同様に重要です。 原則として、この装置は 380 V の電圧を持つ三相産業用電源から電力を供給されます。 単相ネットワーク 220/240V。
さらに、現時点では、メーカーのカタログには、高電圧ネットワークでの動作を目的とした最新のドライブ シリーズが含まれています。 このような機器の電力はメガワット単位で測定されます。
規制範囲
モーターの回転速度が公称値の 10% を下回らない場合、周波数変換器の選択は、いかなる規格にも準拠する必要はありません。 特別な条件。 ただし、定格シャフトトルクを維持しながらさらに速度を下げる必要がある状況では、ドライブがゼロに近い周波数での動作を確実に処理できるようにすることが重要です。
ブレーキモード
慣性ブレーキは、電気モーターを電源から切り離すことと特性が似ています。 どちらのプロセスにも時間がかかる場合がありますが、適切な周波数変換器とそのオプションを選択することで、短時間でエンジンを停止またはブレーキをかけ、低速に切り替えることができます。
電動機の制御方法
マスター信号による動作制御を実現する多数の機構により、スムーズな速度変化を実現 電気モーター。 場合によっては、固定速度での動作が必要になることがあります。 これらのポイントはどちらも、周波数コンバータのコントロール パネルからの制御と、インバータ制御回路、ボタン、ポテンショメータ、スイッチ、および自動化デバイスの端子を使用した制御を提供します。
周波数発生器の選択に関する上記の側面はすべて網羅的なものではありません。 選ぶ際にはパラメータ表示機能の有無や完成度も考慮することが大切です 保護機能、インバータの設置と設置の特徴、可能性 自動設定、デバイスを使用するための条件、さまざまな通信インターフェイスの存在。
その他の役立つ資料:
- ユーザーが選択時に電力を間違えて電力が高すぎることが判明した場合、コンバータは起こり得る過負荷、電圧サージ、その他の要因からモーターを保護できなくなります。
- 電力が少ないと、機械の効率が良くなる条件は整いません。 電力が低いコンバータでは、高い動作ダイナミクスを提供できません。 ポンプユニット。 定期的に発生する過負荷は誤動作の原因となる可能性があります。
選択する際に考慮すべき要素
装置の動作条件は、電気モーターの耐用年数に影響を与える重要な要素です。 したがって、選択するときは、次の要素に注意する必要があります。
- 電気モーターの動作速度制限。
- トルクの使用限界。
- 負荷の性質。
- 仕事のスケジュール。
すべての特性は相互に関連しています。 このように、負荷にはいくつかの種類があり、速度、トルク、始動トルクなどの特性に関連付けられています。 それは起こります:
- 機能する、または天井クレーンなどの荷物を持ち上げるために使用される場合、電気モーターはインバーターから接続できます。
- エネルギーの伝達と貯蔵による負荷。
回転速度とトルク速度は速度、トルク、時間パラメータに関連しており、次の特性に依存します。
- 一定のトルク値。
- 一定速度;
- トルク数を減少させる。
- 速度が低下します。
負荷の性質は、次のような指標によって異なります。
電動機の周波数変換器を計算する際の特徴
周波数変換器を選択する前に、電動モーター用の周波数変換器を選択して計算します。 反復モードや短期モードなど、速度制限の継続時間に必ず注意してください。 瞬間的な大きさを考慮する必要がある 最大電流そしてその期間中 直流コンバータからの出力で。
最大周波数と公称周波数を考慮することが重要です。 配電変圧器と電力線導体の電力またはインピーダンス、または ケーブル線。 電源はポンプユニットにも影響し、供給ラインの長さも電圧損失に影響します。 電圧サージの可能性と、位相不均衡に影響を与える不均一な負荷による位相不均衡の可能性が考慮されます。
機械的摩擦、導体損失、デューティ サイクルの変動などの要因が考慮されます。
ポンプ用周波数変換器の選択
周波数コンバータを正しく計算し、ポンプユニットと組み合わせることが重要です。 計算が影響します 正しい選択コンバータ コンバーター自体と電気駆動装置 (ポンプユニット) 全体の両方の使用効率と耐久性はこれに依存します。
インバーターを購入する前にどのように選択するか
周波数変換器を選択する前に、モーターとの電気的適合性と負荷容量 (電力) を確認してください。
米。 1番。 ブロック図 VFD システムの動作。
コンバーターが動作しているときは、パスポートの特性に応じて選択が行われます。 選択する際には、次の指標が考慮されます。
- パスポートによると、インバーターと電気モーターの出力は等しくなければなりません。 このパラメータは、2 極ペア (2p=4)、最大 1500 rpm の回転速度、一定トルクのモーターを使用する場合に有効です。 また、150% の過負荷に対応できるインバータ (コンベア、コンベア ベルト)、および 120% の過負荷で動作するコンバータ (ファン、遠心ポンプ) にも適用されます。
- 定格電流はモータが連続的に消費する実際の電流（負荷電流）以上である必要があります。
重要: モーターによって消費される電流は、仕様で指定されている周波数コンバーターの定格電流よりも小さくなければなりません。
始動電流 150% でのモータの加速時間は、ポンプユニットに特化したコンバータの場合は 120% であり、定格インバータから通常は 60 秒を超えてはなりません。
- ネットワークの入力電圧はコンバータを満足させる必要があり、電圧が標準から逸脱しても機能を維持する必要があります。
- インバータが対応できる周波数調整範囲は、モータの高速モードを満足する必要があります。
- ユーザーがプログラムしたさまざまなタイプのコマンドを入力するには、個別の制御入力の存在が必要です。 タスク信号の入力やフィードバックに使用されるアナログも必要です。 エンコーダやエンコーダからの高周波信号にもデジタル入力が必要です。 デジタルセンサースピードと位置。
- 多数の出力信号により、システムの複雑な回路が作成されます。 ポンプ場.
- 動作モードでの動作制御の可能性。これらはリモコンを使用した制御入力として使用できます。 またはコントローラやコンピュータを介してシリアル通信バス経由で制御します。 もしかしたら複合制御になるかも知れません。
- コンバータの選択は、電気モーターの制御方法の好みによって決まります。 別個のベクトルモーター制御またはスカラー制御に依存し、出力周波数に対する出力電圧の一定の比率を維持します。 のために ポンプユニットベクトル制御方式がより一般的です。
- 安定した速度でのエンジン動作を決定する、より正確な選択基準を目指して。 1台のモータでインバータを運転する場合 必要な電力打ち上げの時間は次の式で計算されます。
米。 2番。 総始動電力を計算する式。
主電源電圧 220/380V におけるコンバータからのモーター消費電流は、次の式を使用して計算されます。
米。 3番。 計算 機械的特性エンジン。
重要: 電流特性に基づいて適切な周波数コンバータを選択する方法の要件に従って、インバータはすべての規格と要件に準拠する必要がありますが、電力規格は無視できます。
米。 4番。 複数のモーターで 1 つの周波数ドライブを動作させるためのインバーターを選択するときに観察する必要がある不等式の表。
周波数変換器を使用する利点
図5。 選択の利点 周波数変換器
周波数コンバータの利点には、いくつかの重要な特性が含まれます。
- 始動電流を実際の動作値まで低減します。 電気モーターにネットワークから直接電力を供給する場合とコンバータから電力を供給する場合の条件は異なります。 最初のケースでは、始動電流はモーター電流の定格値の 7 倍以上増加します。 ソフトスタート周波数は徐々に滑らかに増加します 主電源電圧エンジン出力は、定常状態の動作条件でエンジンが消費する実際の量まで削減できます。 これは加速時間を設定することによって実現され、慣性負荷を加速する必要がある場合、コンバータはモーター出力よりも多くの出力を供給できます。
- 可変トルクの負荷、つまり遠心ポンプを備えたポンプ場での動作を最大限に考慮したコンバーターのモデルがあります。 コンバータの定格電流は、モータの定格より 2 ステップ以上大きくなる場合があります。
- ポンプユニットの始動時に少なくとも 30% のエネルギー節約を実現します。
ベクトル周波数コンバータの欠点:
- ベクトルコンバータの設定は難しいため、専門家に相談する必要があります。 インダクタンスを含む電気モーターのパラメータが考慮されます。
- 電気駆動装置を使用する技術は 100% の精度を意味する必要があり、この場合にのみインバーターの選択が正当化されます。
- ベクトル コンバータを選択するときは、スカラー モードから切り替えることを忘れないでください。
- 高精度の要件 測定器電流センサーもコストに影響します。
- 特定の電気モーターにはベクトル インバーターを使用することをお勧めします。
三相非同期モーターは最後に誕生しました 19 世紀そしてさらに この段階で人間の発展は現代社会に欠かせない要素の一つです 工業生産。 確実にするために ソフトスタートこのようなエンジンを停止するには、特別な装置が使用されます。
簡単に言えば、周波数変換器または周波数変換器と呼ばれます。 大型ハイパワーエンジン用 このようなコンバータの存在は特に重要です。 周波数変換器の助けを借りて、突入電流を調整することができます。これは、突入電流の大きさの制御や制限などの操作の実装を意味します。
周波数変換器の動作原理
独占的に 機械的制御電流が流れるとエネルギー損失が発生し、機器の耐用年数が短くなります。 この電流の指標は公称値の数倍になります、機器の通常の動作に非常に悪影響を及ぼします。
周波数変換器の動作原理は、電流が電子的に制御されることです。 これにより、特別な所定の式に従って周波数と方向の関係を観察することにより、ソフトスタートとドライブ動作のスムーズな調整が保証されます。
周波数変換器には、 シリーズ全体このデバイスの動作を非常に明確に特徴づける利点があります。 これらの利点の 1 つは、 周波数変換器はエネルギー消費の節約に役立ちます。 節約は約 50% であり、これ自体が非常に大きなメリットです。 ちなみに、特定の生産のニーズを考慮して、機器の動作中に消費されるエネルギーを調整することが可能です。
このデバイスの動作の本質は、二重電圧変換の原理です。 本質そのものは、たった 2 つの点を説明するだけで説明でき、原理全体をたどって理解することができます。
- 主電源電圧コンデンサのシステムによって整流およびフィルタリングされます。
- この後、電子制御が直接作動します。これは、事前にプログラムされた周波数で電流を生成することで構成されます。
出力は方形パルスを生成しますが、これはモーターの固定子巻線の影響を受け、その後正弦波に近づきます。
周波数の選択
このようなデバイスのメーカーは、周波数変換器のコストに重点を置いています。 したがって、より多くのオプションが利用可能になります 高価なモデル、安価なコンバータモデルには存在しなくなります。 適切なデバイスを選択する前に、次の点に注意する必要があります。 技術仕様この範囲で提供されているすべての利用可能なモデルと、特定の用途の基本要件を示します。
- 制御は2通りの方法で実行可能: ベクトルとスカラー。 ベクトル制御により精密な調整が可能です。 スカラー制御の動作原理は、ユーザーが指定した、出力における電圧と周波数の間の 1 つの関係を維持することです。 スカラー制御は複雑なデバイスには適しておらず、より多くの用途に使用されます。 単純なデバイスファンのように。
- 特性に示されているパワーが大きいほど、コンバータの汎用性が高くなります。 これは、互換性が確保されることを意味します。 さらに、そのような装置のメンテナンスも容易になります。
指定された主電源電圧範囲に必ず注意してください。。 規格が変更された場合に安全を確保できるように、幅はできるだけ広くする必要があります。 そして、増加は減少よりもはるかに危険であるという事実に言及しないわけにはいきません。 増加すると、ネットワーク コンデンサが爆発する可能性があります。- 指定された周波数は必ずすべての生産ニーズに対応する必要があります。 ドライブ速度制御範囲は下限値で示します。 より広い範囲が必要な場合は、ベクトル制御を使用する必要があります。 実用化 10 ～ 60 Hz などの周波数の使用を規定します。 まれですが、100 Hz まで発生することもあります。
- 制御にはさまざまな入出力の使用が含まれます。 もちろん、多ければ多いほど良いです。 しかし、次のような場合には考慮する必要があります。 もっと入出力が増えると周波数変換器のコストが大幅に増加し、構成も複雑になります。
- 接続機器の制御バスにも注意が必要です。。 入力と出力の数に関して周波数発生器回路の容量と一致する必要があります。 また、近代化の可能性を考慮して、小さな匂いを用意しておく方が良いことを忘れないでください。
デバイスの過負荷機能を忘れないでください。。 使用するモーターの出力より 15% 大きい出力を持つ周波数コンバータを選択することをお勧めします。 周波数変換器に付属の説明書を読むことを強くお勧めします。 メーカーは、デバイスのドキュメントにすべての主要パラメータを確実に示しています。 ピーク負荷が重要な場合、デバイスを選択するときは、実際の電流インジケーターとピークとして示される値に注意を払う必要があります。 この場合、ドキュメントに記載されているピーク電流定格より 10% 高いコンバータを選択する必要があります。
周波数変換器を電気モーターに接続する
- 単相配線用（220V）つまり、家庭で使用する場合は、ユーザーが「三角」回路を実行して接続する必要があります。 出力電流はいかなる状況でも定格電流の 50% を超えてはなりません。 これはとても重要です！
- のために 産業用 (380V での三相配線) スター型構成で周波数変換器をモーターに接続することをお勧めします。
端子
周波数変換器には一定数の端子があり、それぞれ異なる文字で指定されており、 さまざまな接続:
コンバータの寿命を延ばすには、いくつかの要件を満たし、デバイスの寿命を延ばすのに役立つヒントに従う必要があります。
コントロール 非同期モーター- そのプロセスは決して簡単ではありません。 接続と操作アクティビティの両方を伴うすべての操作を正常に実行するには、特定の知識が必要です。
家庭で作られたコンバーターは、家庭や家庭用で簡単に使用できます。 さらに、このような周波数発生器は、工業用の同等品よりもコストが大幅に低くなります。 ただし、実稼働環境での作業にこのようなコンバータを使用することはあまりお勧めできません。 このような状況では、工場で組み立てられた周波数ユニットを選択する必要があります。 このような装置の作業とそのメンテナンスは、これらの装置に精通し、周波数発生器を扱うための十分な知識を持つ担当者に委託する必要があります。
結論
非同期電気モーター多くの点で DC モーターよりも優れています。 この優位性はデバイスと信頼性の両方に関係します。 したがって、多くの場合、ユーザーは他のデバイスに対する優位性を正確に考慮して非同期モーターを選択します。
機械的な電流制御では、 マイナスの結果、この制御オプションを使用する場合、100% の確信が持てないため、 質の高い仕事装置。 非同期モーター用の周波数コンバーターの使用には、独自の非常に重要な点があります。 重要な利点、これらはエンジンを扱う多くの側面において重要です。 を使用する最も重要な利点の 1 つは、 電子制御そして周波数発生器は、これらのデバイスによりエネルギー消費を節約できるという事実です。 さらに、パワーも大きくなります。
周波数ドライバーは、デバイスに付属のマニュアルで指定されている多くの特性を考慮して選択する必要があります。 自家製の周波数変換器は次のような用途に役立ちます。 生活環境ただし、運用環境では使用しないでください。
コンバータの操作は、すべての推奨事項と規則に従って正しく実行する必要があります。 これにより、設備の稼働品質が向上します。 さらに、多くのヒントにより、エンジンとコンバータの寿命が延びます。 電圧を監視することを強くお勧めします。 電圧が急激に上昇した場合、コンデンサが爆発する可能性があります。 周波数発生器は、すべての基本的な安全規則に従って使用する必要があります。 全員が揃っていない状態で作業を開始しないことをお勧めします。 必要な知識この地域では。
/ VFD-F / VFD-L / VFD-M / VFD-S / VFD-V / VFD-VE / VFD-VL /
周波数変換器（周波数駆動）の選び方
モデルを選ぶときは 周波数変換器電気ドライブが解決しなければならない特定のタスクに基づいている必要があります。
- 接続された電気モーターのタイプと出力、
- 速度制御の精度と範囲、
- モーターシャフト上のトルクを維持する精度。
考慮することもできます デザインの特徴コンバーター、例えば:
- サイズ、
- 形状、
- リモコンパネル等の可能性もございます。
作業中 標準非同期モーター付きコンバータは適切な電力を備えたものを選択する必要があります。 必要に応じて 高い始動トルクまたは 短時間加速/減速、標準のものより一段階上のコンバータを選択してください。
動作させるコンバータを選択する場合 特殊なエンジンを搭載した(ブレーキ付きモーター、水中モーター、格納式モーター、同期モーター、高速など) は主に次のガイドに従ってください。 コンバータの定格電流, これはモーターの定格電流より大きくなければなりません、コンバータのパラメータを設定する機能も含まれます。 この場合、サプライヤーの専門家に相談することをお勧めします。
拡大するには トルクと速度の維持精度最先端のコンバーターのモーターシャフトに実装されています ベクトル制御で作業できるようになります。 ゼロ周波数範囲でのモーターの総トルク、速度を維持する 変動負荷時フィードバックセンサーなし、 モーターシャフトのトルクを正確に制御します.
1. 申請する 周波数法モーター負荷トルクの依存性が既知で、同じ周波数値で負荷が実質的に変化せず、周波数に依存しないトルクで周波数調整の下限が 5 ～ 10 Hz 以上である場合。 作業するとき 遠心ポンプまたはファン (これらは回転速度に応じたトルクを持つ一般的な負荷です) 周波数制御範囲は 5 ～ 50 Hz 以上です。 2 つ以上のエンジンを使用する場合。
2. 周波数 フィードバックスピードで- 回転速度に対するトルクの依存性がわかっている精密制御用 (インクリメンタル エンコーダを使用する必要があります)。
3. ベクター– 動作中に負荷が同じ周波数で変化する可能性がある場合、つまり 負荷トルクと回転速度の間に明確な関係がない場合や、周波数制御範囲を広くとる必要がある場合にも使用できます。 名目上の瞬間、たとえば、0...50 Hz の瞬間は 100%、または一時的には Mnom の 150 ～ 200% になります。 エンジンのネームプレート値が正しく入力され、自動テストに成功した場合、ベクトル方式は正常に動作します。 ベクトル法は、出力電流、周波数、電圧に関する情報に基づいてコンバータプロセッサによって実行される複雑なリアルタイム計算を通じて実装されます。 プロセッサーは、ユーザーが入力したエンジンのパスポート特性に関する情報も使用します。 出力電流 (負荷トルク) の変化に対するコンバータの応答時間は 50 ～ 200 ms です。 ベクトル法を使用すると、モーターの電圧を適切に下げることにより、負荷が軽減されたときにモーターの無効電流を最小限に抑えることができます。 モーターシャフトの負荷が増加すると、コンバーターはモーターの電圧を適切に増加させます。
4. 速度フィードバック付きベクトル– 動作中に負荷が同じ周波数で変化する可能性がある場合、速度の精度調整（インクリメンタルエンコーダの使用が必要）用。 負荷トルクと回転速度の間に明確な関係はなく、公称トルクに近いトルクで最大周波数制御範囲が必要な場合にも同様です。
適切な周波数変換器の選び方
エネルギーによるインバータの選択（電気負荷としてのモータとの電気的適合性による）
- 1台のモータで1台のインバータを運転する場合
- 1台のインバータを複数のモータで運転する場合
コンバータの選択と操作に関する一般的な注意事項
- 選定上の注意
- パラメータ設定時の注意事項
適切なエンジンの選び方
- 標準非同期モーター
- 特殊エンジン
機械エネルギーを変換する仕組み
エンジントルク
VFD-M (A) - コンパクトな多機能。 VFD-M (B) - コンパクトな多機能。 VFD-EL - 新しいコンパクトな内蔵クラス B RF フィルター。 VFD-E - PLC を内蔵した新しい多機能; VFD-E (P) - 分離された冷却システムを備えた改良。 VFD-E (T) - ブレーキキーを内蔵した改造。 VFD-F - ポンプおよびファン用。 VFD-G - コンプレッサーおよび押出機用。 VFD-B - 汎用; VFD-VE - 最大限の機能と能力。
