VFD สามเฟสควบคุมความเร็วมอเตอร์อย่างไร

ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) สามเฟสเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในสภาพแวดล้อมเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ให้การควบคุมความเร็วมอเตอร์ แรงบิด และประสิทธิภาพโดยรวมได้อย่างแม่นยำ ในฐานะซัพพลายเออร์ VFD แบบสามเฟสที่เชื่อถือได้ ฉันคุ้นเคยเป็นอย่างดีกับความซับซ้อนทางเทคนิคและการใช้งานจริงของอุปกรณ์ที่น่าทึ่งเหล่านี้ บล็อกนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เข้าใจถึงการทำงานของ VFD สามเฟส และอธิบายวิธีการควบคุมความเร็วของมอเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

ทำความเข้าใจพื้นฐานของมอเตอร์สามเฟสและ VFD

ก่อนที่จะเจาะลึกถึงวิธีที่ VFD สามเฟสควบคุมความเร็วของมอเตอร์ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจหลักการพื้นฐานของมอเตอร์สามเฟส มอเตอร์สามเฟสเป็นอุปกรณ์หลักในงานอุตสาหกรรมเนื่องจากมีประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และการทำงานที่ราบรื่นสูง พวกมันอาศัยสนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนซึ่งเกิดจากกระแสสลับ 3 กระแสที่มีเฟส 120 องศาซึ่งกันและกัน ความเร็วของมอเตอร์สามเฟสจะขึ้นอยู่กับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟและจำนวนขั้วในมอเตอร์ ตามที่อธิบายไว้ในสูตร:

[n=\frac{120f}{p}]

โดยที่ (n) คือความเร็วซิงโครนัสของมอเตอร์ในหน่วยรอบต่อนาที (RPM) (f) คือความถี่ของแหล่งจ่ายไฟในหน่วยเฮิรตซ์ (Hz) และ (p) คือจำนวนขั้วในมอเตอร์

ในทางกลับกัน VFD สามเฟสเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถเปลี่ยนความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์สามเฟสได้ ด้วยการปรับพารามิเตอร์เหล่านี้ VFD สามารถควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้ในช่วงกว้าง ทำให้มีความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพในระดับสูง

ส่วนประกอบของ VFD สามเฟส

VFD สามเฟสทั่วไปประกอบด้วยสามส่วนหลัก: วงจรเรียงกระแส บัส DC และอินเวอร์เตอร์

1. วงจรเรียงกระแส

วงจรเรียงกระแสเป็นส่วนส่วนหน้าของ VFD หน้าที่หลักของมันคือการแปลงไฟ AC สามเฟสที่เข้ามาเป็นไฟ DC ซึ่งสามารถทำได้โดยการใช้ชุดไดโอดหรือไทริสเตอร์ ใน VFD สมัยใหม่ส่วนใหญ่ มักใช้ไดโอดบริดจ์เรกติไฟเออร์ วงจรเรียงกระแสรับกระแสสลับซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าและทิศทางเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา และแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบพัลซิ่ง

2. ดีซีบัส

บัส DC เป็นส่วนเก็บและกรองพลังงาน โดยจะปรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงแบบพัลซิ่งที่เกิดจากวงจรเรียงกระแสให้เรียบขึ้นจนกลายเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ค่อนข้างเสถียร โดยทั่วไปแล้วตัวเก็บประจุจะใช้ในบัสดีซีเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าและลดแรงดันกระเพื่อม แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียรนี้ทำหน้าที่เป็นอินพุตสำหรับอินเวอร์เตอร์ขั้นต่อไป

3. อินเวอร์เตอร์

อินเวอร์เตอร์เป็นหัวใจของ VFD เมื่อพูดถึงการควบคุมความเร็ว ใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจากบัส DC แล้วแปลงกลับเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส สิ่งสำคัญคือสามารถปรับความถี่และแรงดันไฟฟ้าของเอาต์พุต AC ได้อย่างแม่นยำ อินเวอร์เตอร์ใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวน (IGBT) หรืออุปกรณ์สวิตชิ่งกำลังสูงอื่นๆ เพื่อเปิดและปิดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่เทียบเท่ากับความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ

VFD สามเฟสควบคุมความเร็วมอเตอร์อย่างไร

การควบคุมความเร็วของมอเตอร์สามเฟสโดยใช้ VFD นั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการเปลี่ยนแปลงความถี่ของแหล่งจ่ายไฟเป็นหลัก ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ความเร็วซิงโครนัสของมอเตอร์สามเฟสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นโดยการเปลี่ยนความถี่เอาท์พุตของ VFD เราสามารถเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์ได้

นอกจากความถี่แล้ว VFD ยังปรับแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตตามความถี่เพื่อรักษาอัตราส่วนโวลต์ต่อเฮิรตซ์ (V/Hz) ให้คงที่ นี่เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากสนามแม่เหล็กในมอเตอร์ถูกกำหนดโดยอัตราส่วน V/Hz หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปเมื่อเทียบกับความถี่ มอเตอร์อาจมีความร้อนมากเกินไปเนื่องจากฟลักซ์แม่เหล็กมากเกินไป ในทางกลับกัน หากแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป มอเตอร์อาจมีแรงบิดไม่เพียงพอที่จะทำงานได้อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างเช่น เมื่อเราต้องการลดความเร็วของมอเตอร์ VFD จะลดความถี่เอาต์พุต ในเวลาเดียวกัน จะลดแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตตามสัดส่วนเพื่อรักษาอัตราส่วน V/Hz ให้คงที่ ด้วยวิธีนี้มอเตอร์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความเร็วต่ำและมีแรงบิดที่เหมาะสม ในทำนองเดียวกัน เมื่อเพิ่มความเร็วมอเตอร์ VFD จะเพิ่มความถี่และแรงดันไฟฟ้าในลักษณะที่ประสานกัน

คุณสมบัติการควบคุมความเร็วขั้นสูง

นอกเหนือจากการควบคุมความเร็วตามความถี่พื้นฐานแล้ว VFD สามเฟสสมัยใหม่ยังนำเสนอคุณสมบัติขั้นสูงมากมายเหลือเฟือเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของมอเตอร์

เซ็นเซอร์ - การควบคุมเวกเตอร์น้อยลง

เซ็นเซอร์ - การควบคุมเวกเตอร์ที่น้อยลงเป็นอัลกอริธึมการควบคุมที่ซับซ้อนซึ่งใช้ใน VFD จำนวนมาก ช่วยให้ VFD สามารถควบคุมแรงบิดและความเร็วของมอเตอร์ได้อย่างอิสระ แม้ว่าจะไม่ได้ใช้เซ็นเซอร์ความเร็วภายนอกก็ตาม ด้วยการวิเคราะห์กระแสและแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ VFD จึงสามารถประมาณตำแหน่งโรเตอร์ของมอเตอร์และปรับเอาต์พุตให้เหมาะสมได้ ส่งผลให้เกิดการควบคุมความเร็วที่แม่นยำยิ่งขึ้น การตอบสนองแบบไดนามิกที่ดีขึ้น และประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีขึ้น

ปิด - การควบคุมแบบวนซ้ำ

ในการใช้งานบางอย่างที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก สามารถใช้การควบคุมแบบวงปิดได้ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เซ็นเซอร์ความเร็ว เช่น ตัวเข้ารหัส เพื่อให้ข้อเสนอแนะกับ VFD VFD จะเปรียบเทียบความเร็วมอเตอร์จริงกับความเร็วที่ตั้งไว้ และทำการปรับความถี่เอาต์พุตและแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์เพื่อลดข้อผิดพลาดด้านความเร็วให้เหลือน้อยที่สุด การควบคุมแบบวงปิดมักใช้ในการใช้งานต่างๆ เช่น เครื่องมือกล หุ่นยนต์ และระบบสายพานลำเลียง

การประยุกต์ใช้ VFD แบบสามเฟส

VFD สามเฟสค้นหาการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ตั้งแต่การผลิตไปจนถึงระบบ HVAC

การผลิตภาคอุตสาหกรรม

ในโรงงานผลิต VFD ใช้เพื่อควบคุมความเร็วของสายพานลำเลียง ปั๊ม พัดลม และเครื่องมือกล ด้วยการปรับความเร็วมอเตอร์ตามความต้องการในการผลิต ระบบเหล่านี้จึงสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดการใช้พลังงาน และปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น สายพานลำเลียงสามารถชะลอความเร็วลงในระหว่างกระบวนการขนถ่าย จากนั้นจึงเร่งความเร็วในระหว่างขั้นตอนการขนส่ง

ระบบปรับอากาศ

ระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) มักใช้ VFD สามเฟสเพื่อควบคุมความเร็วของพัดลมและปั๊ม ช่วยให้ระบบสามารถปรับการไหลของอากาศและการไหลของน้ำได้ตามความต้องการที่แท้จริง ส่งผลให้ประหยัดพลังงานได้มาก ตัวอย่างเช่น ในอาคารสำนักงานขนาดใหญ่ VFD สามารถทำให้พัดลมทำงานช้าลงในช่วงนอก - ชั่วโมงเร่งด่วน ซึ่งเป็นช่วงที่อาคารมีคนอยู่น้อย

คำแนะนำผลิตภัณฑ์

ในฐานะซัพพลายเออร์ VFD แบบสามเฟส ฉันขอแนะนำผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันตามความต้องการการใช้งานที่หลากหลาย สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการพลังงานประมาณ 15KW ของเราวีเอฟดี 15KWเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และคุณสมบัติการควบคุมขั้นสูงในราคาที่แข่งขันได้

หากคุณกำลังมองหาการควบคุมมอเตอร์เฟสเดียว ของเราไดรฟ์ความเร็วตัวแปรสำหรับมอเตอร์เฟสเดียวมอบโซลูชันที่คุ้มต้นทุนพร้อมการควบคุมความเร็วที่ราบรื่น

นอกจากนี้เรายังมีหลากหลายของงานปกติและงานหนัก VFDอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับแต่งให้ตรงตามข้อกำหนดด้านโหลดที่แตกต่างกัน ไม่ว่าคุณจะต้องการ VFD สำหรับการใช้งานเบาหรือการใช้งานหนักในอุตสาหกรรม เรามีผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับคุณ

บทสรุป

VFD สามเฟสเป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับการควบคุมความเร็วมอเตอร์ โดยให้ประโยชน์มากมาย เช่น การประหยัดพลังงาน ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น และการควบคุมที่แม่นยำ ด้วยการทำความเข้าใจวิธีการทำงานและคุณสมบัติขั้นสูง คุณจะสามารถตัดสินใจได้อย่างมีข้อมูลเมื่อเลือก VFD สำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอุตสาหกรรมการผลิต HVAC หรืออุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องมีการควบคุมความเร็วมอเตอร์ บริษัทของเราสามารถจัดหา VFD สามเฟสคุณภาพสูงเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณได้

หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเราหรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับ VFD สามเฟส โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเราเพื่อขอการจัดซื้อและการเจรจา เรามุ่งมั่นที่จะมอบโซลูชั่นที่ดีที่สุดและการบริการลูกค้าที่เป็นเลิศแก่คุณ

อ้างอิง

• แชปแมน, เอสเจ (2012) ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องจักรไฟฟ้า แมคกรอว์ - ฮิลล์
• โบลตัน ดับเบิลยู. (2016) อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม. เราท์เลดจ์.