A 35 inverter koncepció elsajátítása lenyűgöző szintre emelheti szakértelmét!
A 35 inverter koncepció elsajátítása lenyűgöző szintre emelheti szakértelmét!
Az inverterre vonatkozó VFD (Variable-Frequency Drive) kifejezés az AC motorok vezérlésének funkcióját tükrözi a tápegység frekvenciájának és amplitúdójának beállításával. Ázsiában, különösen Kínában és Dél-Koreában a VVVF (Variable Voltage Variable Frequency Inverter) kifejezést használták a japán hatás miatt. A VVVF a Variable Voltage and Variable Frequency rövidítése, amely a feszültség és a frekvencia beállítására utal, míg a CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) rögzített feszültséget és frekvenciát jelöl.
Az áramforrások AC és DC kategóriába sorolhatók. A legtöbb egyenáram a váltakozó áramból származik átalakítás, egyenirányítás és szűrés révén. A váltakozó áram az összes energiafelhasználás körülbelül 95%-át teszi ki, az egyfázisú és háromfázisú váltakozó áramú tápellátás a különböző országok specifikus feszültség- és frekvenciaszabványait követi. Például Kínában az egyfázisú váltóáram 220 V, a háromfázisú váltóáram pedig 380 V, mindkettő 50 Hz-en. Az inverter a rögzített feszültséget és frekvenciájú váltakozó áramot változtatható feszültségű vagy frekvenciájú váltakozó árammá alakítja át. Ez a folyamat magában foglalja az AC egyenárammá egyenirányítását, majd a DC visszafordítását AC-vá, az utóbbi folyamatot kifejezetten "inverziónak" nevezik. Az egyenfeszültséget rögzített frekvenciájú és feszültségű váltakozó árammá alakító eszközöket invertereknek, míg az állítható frekvenciát és feszültséget lehetővé tevő eszközöket változtatható frekvenciájú hajtásoknak nevezik.
Az inverterek szimulált szinuszhullámokat adnak ki, amelyeket elsősorban háromfázisú aszinkron motorok fordulatszám-szabályozására használnak, és változtatható frekvenciájú fordulatszám-szabályozókként is ismertek. A jó minőségű hullámformákat igénylő alkalmazásoknál, mint például a műszerekben használt berendezések tesztelése, a hullámformát úgy finomítják, hogy szabványos szinuszhullámot hozzon létre, és az ilyen eszközöket változtatható frekvenciájú tápegységeknek nevezik. A változtatható frekvenciájú tápegységek általában 15-20-szor drágábbak, mint a változtatható frekvenciájú meghajtók. Az inverteres berendezésekben a változó feszültség vagy frekvencia generálásáért felelős fő alkatrész az "inverter", ezért a termék neve "inverter". Az invertereket háztartási készülékekben is használják, például légkondicionálókban és fénycsövekben. A motorvezérlő alkalmazásokban az inverterek a feszültséget és a frekvenciát is beállíthatják, míg a fénycsövekhez használtak főként a tápfeszültség frekvenciáját szabályozzák. Az autókban lévő, akkumulátoros (DC) áramot váltóáramúvá alakító eszközöket "inverter" néven is értékesítik. Az inverterek működési elvét széles körben alkalmazzák különböző területeken, például a számítógépes tápegységeknél, ahol az inverterek elnyomják a fordított feszültséget, a frekvencia ingadozásokat és a pillanatnyi áramkimaradásokat.
Mi az inverter?
Az inverter olyan eszköz, amely a közüzemi frekvenciateljesítményt egy másik frekvenciára alakítja át teljesítmény-félvezető eszközök kapcsolási műveletével. Két fő áramkörből áll: a fő áramkörből (egyenirányító modul, elektrolit kondenzátor és inverter modul) és a vezérlő áramkörből (kapcsoló tápegység kártya és vezérlő áramkör). A CPU a vezérlő áramköri lapra van telepítve, az inverter kezelőszoftvere pedig a CPU-ba van programozva. Ugyanazon invertermodell szoftvere általában rögzített, kivéve a Sanjing invertert, amelynek szoftvere a használati igények alapján állítható.
Mi a különbség a PWM és a PAM között?
A PWM (impulzusszélesség-moduláció) az impulzussorozatban lévő impulzusok szélességét egy adott minta szerint állítja be a kimenet és a hullámforma szabályozása érdekében. A PAM (impulzusamplitúdó-moduláció) beállítja az impulzusok amplitúdóját az impulzussorozatban a kimenet és a hullámforma szabályozása érdekében.
Mi a különbség a feszültség és az áram típusú inverterek között?
Az inverterek fő áramköre nagyjából két típusra osztható: a feszültség típusú inverterek az egyenáramú feszültségforrást váltóárammá alakítják át kondenzátorok segítségével az egyenáramkör szűrésére, míg az áram típusú inverterek az egyenáramú áramforrást váltóárammá alakítják át induktorok segítségével az egyenáramkör szűrésére.
Miért változik arányosan az inverter feszültsége és frekvenciája?
Az indukciós motor nyomatékát a mágneses fluxus és a forgórész áramának kölcsönhatása hozza létre. Névleges frekvencián, ha a feszültség állandó és a frekvencia csökken, a mágneses fluxus túlzott mértékűvé válhat, ami a mágneses áramkör telítéséhez és a motor károsodásához vezethet. Ezért a feszültségnek és a frekvenciának arányosan kell változnia. Ezt a szabályozási módszert általában a ventilátorok és szivattyúk energiatakarékos invertereiben használják.
Ha az indukciós motort a hálózati frekvencia teljesítménye hajtja meg, és a feszültség csökken, az áram növekszik. Inverteres motoroknál, ha a feszültség csökken a frekvencia csökkenésével, nő az áram?
Ha a frekvencia csökken (alacsony sebesség), az áramerősség nő, hogy ugyanazt a kimeneti teljesítményt fenntartsa. Állandó nyomaték mellett azonban az áram viszonylag stabil marad.
Mekkora az indítóáram és a nyomaték inverteres motor működtetésekor?
Az inverterrel a motor felgyorsulásával a frekvencia és a feszültség ennek megfelelően növekszik, így az indítóáram a névleges áram 150%-a alá korlátozódik (modelltől függően 125-200%). A hálózati frekvencia teljesítményével történő közvetlen online indítás a névleges áram hat-hétszeresét eredményezi, mechanikai és elektromos igénybevételt okozva. Az inverteres motorok zökkenőmentesen indulnak (hosszabb indítási idővel), az indítóárammal a névleges áram 1,2-1,5-szöröse, az indítónyomaték pedig a névleges nyomaték 70-120%-a. Az automatikus nyomatéknöveléssel rendelkező invertereknél az indítónyomaték meghaladja a 100%-ot, ami lehetővé teszi a teljes terhelésű indítást.
Mi az a V/f mód?
A frekvencia csökkenésével a V feszültség is arányosan csökken. A V és f közötti arányos összefüggést a motor jellemzői alapján határozzák meg, és általában a vezérlő memóriájában (ROM) tárolják. Kapcsolókkal vagy potenciométerekkel több jellemző is kiválasztható.
Hogyan változik a motor nyomatéka, ha V és f arányosan beállítjuk?
Ha a feszültséget a frekvenciával arányosan csökkentjük, az alacsony fordulatszámon a nyomaték csökkenésének tendenciája a csökkent váltakozó áramú impedancia és a változatlan egyenáramú ellenállás miatt következik be. Az alacsony frekvenciákon a megfelelő indítónyomaték kompenzálásához és eléréséhez a kimeneti feszültséget kissé növelni kell. Ez a nyomatéknövelésként ismert kompenzáció különféle módszerekkel érhető el, beleértve az automatikus beállítást, a V/f mód kiválasztását vagy a potenciométer beállításait.
Ha a kézikönyv 60–6 Hz-es (10:1) sebességtartományt ír elő, ez azt jelenti, hogy 6 Hz alatt nincs kimenő teljesítmény?
A teljesítmény továbbra is 6 Hz alatt adható ki. Figyelembe véve azonban a motorhőmérséklet emelkedését és az indítónyomatékot, a minimális működési frekvencia 6 Hz körül van beállítva, hogy elkerülhető legyen a túlzott felmelegedés a névleges nyomatékkimenet mellett. Az inverter tényleges kimeneti frekvenciája (indítási frekvenciája) modellenként változik, jellemzően 0,5 Hz és 3 Hz között mozog.
Lehetséges-e állandó nyomatékot tartani szabványos motorkombinációval 60 Hz felett?
Általában nem lehetséges. 60 Hz (vagy egyes üzemmódokban 50 Hz) felett a feszültség állandó marad, ami nagyjából állandó teljesítményjellemzőket eredményez. Ha nagy fordulatszámon állandó nyomatékra van szükség, elengedhetetlen a motor és az inverter teljesítményének gondos megválasztása.
Mi az a nyílt hurkú vezérlés?
Ha fordulatszám-érzékelő (PG) van felszerelve a motorra, és a tényleges fordulatszám visszacsatolásra kerül a vezérlőkészülékbe szabályozás céljából, azt "zárt hurkú" vezérlésnek nevezik. A PG visszacsatolás nélküli működést "nyílt hurkú" vezérlésnek nevezzük. Az általános célú inverterek általában nyílt hurkú vezérlést használnak, bár egyes modellek PG visszacsatolást is kínálnak opcióként. A fordulatszám-érzékelő nélküli zárt hurkú vezérlés a fluxus matematikai modellje alapján becsüli meg a tényleges motorsebességet, hatékonyan egy zárt hurkú vezérlőrendszert alkotva virtuális sebességérzékelővel.
Mi történik, ha eltérés van a tényleges és a beállított sebesség között?
Nyílt hurkú szabályozás esetén, még ha az inverter a beállított frekvenciát adja is ki, a motor fordulatszáma a névleges szlip-tartományon belül (1% és 5%) között változhat terhelés alatt. A nagy fordulatszám-szabályozási pontosságot és a terhelésváltozások ellenére közel beállított fordulatszámú működést igénylő alkalmazásokhoz PG-visszacsatolású inverterek (opcióként kaphatók) alkalmazhatók.
Javítható-e a sebesség pontossága PG visszacsatolású motorral?
A PG visszacsatolású inverterek nagyobb sebességpontosságot kínálnak. A tényleges fordulatszám pontossága azonban a PG pontosságától és az inverter kimeneti frekvencia felbontásától függ.
Mi az a leállásgátló funkció?
Ha a beállított gyorsulási idő túl rövid, az inverter kimenő frekvenciája sokkal gyorsabban változhat, mint a motor fordulatszáma (elektromos szögfrekvencia), ami túláramot és az inverter kioldását okozhatja, ami leállítja a működést. Ezt elakadásnak nevezik. Az elakadás megelőzése és a motor működésének fenntartása érdekében az inverter figyeli az áramot és beállítja a frekvenciát. Gyorsítás közben, ha az áram túlzott lesz, a gyorsulási sebesség csökken. Ugyanez vonatkozik a lassításra is. Ezek a mechanizmusok együtt alkotják a leállásgátló funkciót.
Mi a jelentősége azoknak az invertereknek, amelyek a gyorsítási és lassítási idők külön beállítását teszik lehetővéamelyek közös beállítást használnak?
A gyorsítási és lassítási idő külön beállítását lehetővé tevő inverterek alkalmasak rövid gyorsítást és fokozatos lassítást igénylő alkalmazásokhoz, vagy szigorú gyártási ritmusigényű kis szerszámgépekhez. Ezzel szemben az olyan alkalmazásoknál, mint a ventilátorhajtások, ahol a gyorsítási és lassítási idő egyaránt hosszú, a gyorsítási és lassítási idők általános beállítása megfelelő.
Mi az a regeneratív fékezés?
Ha a motor működése közben a parancsfrekvencia csökken, a motor aszinkron generátor üzemmódba vált, és fékként működik. Ezt a folyamatot regeneratív (elektromos) fékezésnek nevezik.
Elérhető-e nagyobb fékezőerő?
A motorból regenerált energia az inverter szűrőkondenzátorában tárolódik. A kondenzátor kapacitásának és névleges feszültségének korlátai miatt az általános célú inverterek regeneratív fékereje a névleges nyomaték körülbelül 10-20%-a. Az opcionális fékegységekkel ez 50-100%-ra növelhető.
Milyen védelmi funkciói vannak az inverternek?
A védelmi funkciók a következő kategóriákba sorolhatók:
(1) A rendellenes állapotok automatikus korrekciója, mint például a túláram-leállás megelőzése és a regeneratív túlfeszültség-leállás-megelőzés.
(2) A PWM vezérlőjelek blokkolása a félvezetők táplálására rendellenességek észlelésekor, ami a motor automatikus leállását okozza. Ilyen például a túláram-leállás, a regeneratív túlfeszültség-lekapcsolás, a félvezető hűtőventilátor túlmelegedés elleni védelme és az azonnali áramkimaradás elleni védelem.
Miért aktiválódik az inverter védelmi funkciója, ha tengelykapcsolót használnak folyamatos terheléshez?
Amikor a tengelykapcsoló összekapcsolja a terhelést, a motor gyorsan átvált üresjáratból nagy csúszású területre. A keletkező nagy áram hatására az inverter túláram miatt leáll, leáll a működés.
Miért áll le az inverter működés közben, ha nagy motorok indulnak ugyanabban a létesítményben?
A motor indításakor a bekapcsolási áram megfelel a motor kapacitásának, ami feszültségesést okoz a transzformátor állórész oldalán. Nagy motoroknál ez a feszültségesés jelentősen befolyásolhatja az ugyanahhoz a transzformátorhoz csatlakoztatott egyéb berendezéseket. Az inverter ezt tévesen feszültségcsökkenésként vagy pillanatnyi teljesítményvesztésként értelmezheti, ami kiváltja a védelmi funkcióját (IPE), és leállást okozhat.
Mi az inverter felbontása és miért jelentős?
Digitálisan vezérelt invertereknél még akkor is, ha a frekvenciaparancs analóg jel, a kimeneti frekvencia diszkrét lépésekben történik. E lépések legkisebb mértékegységét inverter felbontásnak nevezzük. Az inverter felbontása általában 0,015 Hz és 0,5 Hz között van. Például 0,5 Hz-es felbontás esetén a 23 Hz feletti frekvenciák 23,5 Hz-re vagy 24,0 Hz-re állíthatók, ami lépcsőzetes motoros működést eredményez. Ez problémás lehet olyan alkalmazásoknál, mint a folyamatos tekercsvezérlés. Ilyen esetekben a 0,015 Hz körüli felbontás biztosítja, hogy egy négypólusú motornál minden lépés 1r/perc alatti sebességnek feleljen meg, megfelelő alkalmazkodóképességet biztosítva. Egyes invertermodellek különbséget tesznek a parancsfelbontás és a kimeneti felbontás között.
Vannak korlátozások az inverter beépítési irányában?
Az inverter tervezése figyelembe veszi a belső alkatrészek és a hátoldal hűtési hatékonyságát. Az egység tájolása döntő fontosságú a szellőzés szempontjából. Panel- vagy falra szerelhető egység típusú invertereknél a függőleges beépítés hosszanti helyzetben javasolt.
Megvalósítható-e a motor közvetlen csatlakoztatása egy fixfrekvenciás inverterhez lágyindító nélkül?
Nagyon alacsony frekvenciákon ez lehetséges. Ha azonban a beállított frekvencia magas, a feltételek olyanok, mint a közvetlen online, kezdve a hálózati frekvencia teljesítményével. Ez túlzott indítóáramot eredményezhet (a névleges áram hat-hétszerese), és mivel az inverter a túláram elleni védelem érdekében leold, a motor nem indul el.
Milyen óvintézkedéseket kell tenni 60 Hz feletti motor működtetésekor?
Ha 60 Hz felett működik, vegye figyelembe a következőket:
(1) Gondoskodjon arról, hogy a mechanikus és kapcsolódó berendezések ellenálljanak az ilyen sebességeknél (mechanikai szilárdság, zaj, vibráció stb.).
(2) A motor állandó teljesítmény-kimeneti tartományba lép, és kimenő nyomatékának ki kell tartania a munkaterhelést (ventilátorok és szivattyúk esetében a tengely kimenő teljesítménye a fordulatszám köbölével nő, így az enyhe fordulatszám-növekedés is figyelmet igényel).
(3) A csapágy élettartama megváltozhat, ezért gondosan mérlegelni kell.
(4) Közepes és nagy teljesítményű motorok, különösen kétpólusú motorok esetén konzultáljon a gyártóval, mielőtt 60 Hz felett üzemelne.
Az inverterek hajthatnak hajtóműves motorokat?
A reduktor szerkezetétől és a kenési módtól függően több szempont is érvényesül. A fogaskerekes szerkezetek jellemzően maximum 70-80 Hz-et tudnak elviselni. Olajkenés esetén a folyamatos alacsony fordulatszámú működés károsíthatja a hajtóműveket.
Az inverterek hajthatnak egyfázisú motorokat? Működhetnek egyfázisú árammal?
Általában nem kivitelezhető. Fordulatszám-szabályozóval vagy kapcsoló-indító mechanizmussal rendelkező egyfázisú motoroknál a fordulatszám működési pont alá csökkentése túlmelegítheti a segédtekercset. Kondenzátor indító vagy kondenzátor üzemű típusok esetén a kondenzátor felrobbanása fordulhat elő. Az inverterek általában háromfázisú tápegységet igényelnek, bár egyes kis kapacitású modellek egyfázisú tápellátással is működhetnek.
Mennyi áramot fogyaszt egy inverter?
Az energiafogyasztás az inverter típusától, az üzemállapottól és a használati gyakoriságtól függ. Nehéz pontos értékeket megadni. Azonban az inverter hatásfoka 60 Hz alatt körülbelül 94% és 96% között van, ami felhasználható a veszteségek becslésére. A beépített regeneratív fékkel rendelkező invertereknél (pl. FR-K sorozat) a fékezési veszteségek figyelembevétele növeli az energiafogyasztást, ami a vezérlőpanel tervezésénél figyelembe veendő tényező.
Miért nem működik a folyamatos működés a teljes 6-60 Hz-es tartományban?
A legtöbb motor külső ventilátorokat használ a tengelyen vagy lapátokat a forgórész véggyűrűjén a hűtéshez. A csökkentett fordulatszám csökkenti a hűtés hatékonyságát, megakadályozva, hogy a motor ugyanazt a hőtermelést viselje el, mint nagy fordulatszámon. Ennek megoldására csökkentse az alacsony fordulatszámú terhelési nyomatékot, használjon nagyobb kapacitású inverter és motor kombinációt, vagy használjon speciális motort.
Milyen óvintézkedéseket kell tenni fékezett motor használatakor?
A fék gerjesztő áramkörét az inverter bemeneti oldaláról kell táplálni. Ha a fék működésbe lép, miközben az inverter teljesítményt ad, a túláram leállást okozhat. Ezért ügyeljen arra, hogy a fék csak azután aktiválódjon, miután az inverter leállította a teljesítményt.
Miért nem indul el a motor, ha invertert használunk teljesítménytényező-javító kondenzátorokkal rendelkező motor meghajtására?
Az inverter áram a teljesítménytényezőt javító kondenzátorokba áramlik. A töltőáram túláramot (OCT) válthat ki az inverterben, ami megakadályozza az indítást. Ennek megoldásához távolítsa el a kondenzátorokat és működtesse a motort. A teljesítménytényező növelése érdekében hatékony egy AC reaktor felszerelése az inverter bemeneti oldalára.
Mennyi az inverter élettartama?
Bár az inverterek statikus eszközök, fogyó alkatrészeket, például szűrőkondenzátorokat és hűtőventilátorokat tartalmaznak. Ezen alkatrészek rendszeres karbantartásával az inverter több mint tíz évig is használható.
Hogyan áll a hűtőventilátor az inverterben, és mi történik, ha meghibásodik?
Néhány kis kapacitású inverterből hiányzik a hűtőventilátor. A ventilátoros modelleknél a légáramlás jellemzően alulról felfelé halad. Az inverter beszerelésekor ne helyezzen el olyan berendezéseket, amelyek akadályozzák a levegő bemeneti és elszívását az egység felett és alatt. Ne helyezzen hőre érzékeny alkatrészeket az inverter fölé. A ventilátor meghibásodása ellen a ventilátor leállásának vagy a hűtőventilátor túlmelegedésének észlelése véd.
Hogyan határozható meg a szűrőkondenzátorok élettartama?
A kondenzátorként használt szűrőkondenzátorok idővel fokozatosan elveszítik elektrosztatikus kapacitásukat. Rendszeresen mérje meg az elektrosztatikus kapacitást, és tekintse a kondenzátor élettartamát lejártnak, amikor az eléri a névleges kapacitás 85%-át.
Vannak korlátozások az inverter beépítési irányában?
Az invertereket általában panelekbe helyezik. A teljesen zárt panelek azonban terjedelmesek, helyigényesek és költségesek. A mérséklő intézkedések a következők:
(1) Panelek tervezése a tényleges berendezések szükséges hűtéséhez.
(2) A hűtési terület növelése alumínium hűtőbordák, bordák és hűtőközegek használatával.
(3) Hőcsövek hasznosítása.
Ezen túlmenően nyitott hátlappal rendelkező inverter modelleket fejlesztettek ki.
Hogyan kell megválasztani az inverter kapacitását, hogy a szállítószalag sebességét 80 Hz-re növeljük?
A szállítószalagok teljesítményfelvétele arányos a sebességgel. A 80 Hz-es működéshez mind az inverter, mind a motor teljesítményét arányosan 80 Hz/50 Hz-re kell növelni, azaz 60%-os kapacitásnövekedést kell elérni.
Óvintézkedések a karbantartás és az ellenőrzés során:
(1) A bemeneti tápellátás kikapcsolása után várjon legalább 5 percet az ellenőrzés megkezdése előtt (győződjön meg arról, hogy a töltésjelző LED kialudt), hogy elkerülje az áramütést.
(2) A karbantartást, az ellenőrzést és az alkatrészek cseréjét szakképzett személyzetnek kell elvégeznie. A munka megkezdése előtt távolítson el minden fémtárgyat (óra, karkötő stb.), és használjon szigetelt szerszámokat.
(3) Ne módosítsa önkényesen az invertert az áramütés és a termék károsodásának elkerülése érdekében.
(4) Az inverter szervizelése előtt ellenőrizze a bemeneti feszültséget. A 380 V-os tápegység 220 V-os osztályú inverterhez való csatlakoztatása károsodást okozhat (kondenzátor, varisztor, modul felrobbanása stb.).
Az elsősorban félvezető elemekből álló invertereket napi ellenőrzésnek kell alávetni a kedvezőtlen munkakörnyezetek, például hőmérséklet, páratartalom, por és vibráció, valamint az alkatrészek élettartamának korlátozásából eredő hibák elkerülése érdekében.
Ellenőrzési tételek:
(1) Napi ellenőrzés: Ellenőrizze, hogy az inverter megfelelően működik-e. Használjon voltmérőt a bemeneti és kimeneti feszültség ellenőrzéséhez, miközben az inverter működik.
(2) Időszakos ellenőrzés: Vizsgáljon meg minden olyan területet, amely csak az inverter kikapcsolt állapotában érhető el.
(3) Alkatrészcsere: Az alkatrész élettartamát nagymértékben befolyásolják a telepítés körülményei.