Å mestre disse 35 inverterkonseptene kan heve ekspertisen din til imponerende nivåer!
Å mestre disse 35 inverterkonseptene kan heve ekspertisen din til imponerende nivåer!
Begrepet VFD (Variable-Frequency Drive) for en inverter gjenspeiler dens funksjon for å kontrollere AC-motorer ved å justere frekvensen og amplituden til strømforsyningen. I Asia, spesielt i Kina og Sør-Korea, ble begrepet VVVF (Variable Voltage Variable Frequency Inverter) brukt på grunn av japansk påvirkning. VVVF står for Variable Voltage and Variable Frequency, og refererer til justering av både spenning og frekvens, mens CVCF (Constant Voltage and Constant Frequency) indikerer fast spenning og frekvens.
Strømkilder er kategorisert i AC og DC. Mesteparten av likestrøm kommer fra vekselstrøm gjennom transformasjon, retting og filtrering. Vekselstrøm utgjør omtrent 95 % av alt strømforbruk, med enfase og trefase vekselstrøm som følger spesifikke spennings- og frekvensstandarder i forskjellige land. For eksempel, i fastlands-Kina, er enfase AC 220V og trefase AC er 380V, begge ved 50Hz. En omformer konverterer fast spenning og frekvens vekselstrøm til variabel spenning eller frekvens vekselstrøm. Denne prosessen innebærer å rette opp AC til DC og deretter invertere DC tilbake til AC, med sistnevnte prosess spesifikt kalt "inversjon". Enheter som konverterer likestrøm til fast frekvens og spenning AC kalles vekselrettere, mens de som tillater justerbar frekvens og spenning omtales som omformere med variabel frekvens.
Invertere sender ut simulerte sinusbølger, primært brukt til hastighetskontroll av trefasede asynkronmotorer, og er også kjent som hastighetsregulatorer med variabel frekvens. For applikasjoner som krever høykvalitets bølgeformer, for eksempel testing av utstyr i instrumentering, er bølgeformen raffinert for å produsere en standard sinusbølge, og slike enheter kalles strømforsyninger med variabel frekvens. Strømforsyninger med variabel frekvens er vanligvis 15 til 20 ganger dyrere enn omformere med variabel frekvens. Kjernekomponenten som er ansvarlig for å generere variabel spenning eller frekvens i inverterutstyr er "inverter", derav produktet heter "inverter." Invertere brukes også i husholdningsapparater, som klimaanlegg og lysrør. I motorstyringsapplikasjoner kan omformere justere både spenning og frekvens, mens de som brukes til lysrør hovedsakelig regulerer strømforsyningsfrekvensen. Enheter i biler som konverterer batteristrøm (DC) til AC selges også under navnet "inverter". Arbeidsprinsippet til vekselrettere er mye brukt på forskjellige felt, for eksempel strømforsyninger til datamaskiner, der vekselrettere undertrykker omvendt spenning, frekvenssvingninger og øyeblikkelige strømbrudd.
Hva er en inverter?
En omformer er en enhet som konverterer nettfrekvenskraft til en annen frekvens ved å bruke svitsjehandlingen til halvlederenheter. Den består av to hovedkretser: hovedkretsen (likerettermodul, elektrolytisk kondensator og invertermodul) og kontrollkretsen (bytte strømforsyningskort og kontrollkretskort). CPU-en er installert på kontrollkretskortet, med omformerens driftsprogramvare programmert inn i CPU. Programvaren for samme invertermodell er generelt fast, bortsett fra Sanjing-inverteren, hvis programvare kan justeres basert på brukskrav.
Hva er forskjellene mellom PWM og PAM?
PWM (Pulse Width Modulation) justerer bredden på pulser i et pulstog i henhold til et spesifikt mønster for å regulere utgang og bølgeform. PAM (Pulse Amplitude Modulation) justerer amplituden til pulser i et pulstog for å regulere utgang og bølgeform.
Hva er forskjellene mellom omformere av spenningstype og strømtype?
Hovedkretsen til en vekselretter kan grovt deles inn i to typer: omformere av spenningstype konverterer likespenningskilde til vekselstrøm ved å bruke kondensatorer for DC-kretsfiltrering, mens omformere av strømtype konverterer likestrømkilde til AC ved bruk av induktorer for DC-kretsfiltrering.
Hvorfor endres spenningen og frekvensen til en omformer proporsjonalt?
Dreiemomentet til en induksjonsmotor produseres av samspillet mellom magnetisk fluks og rotorstrøm. Ved nominell frekvens, hvis spenningen er konstant og frekvensen er redusert, kan magnetisk fluks bli overdreven, noe som fører til magnetisk kretsmetning og potensiell motorskade. Derfor må spenning og frekvens endres proporsjonalt. Denne kontrollmetoden brukes ofte i energibesparende vekselrettere for vifter og pumper.
Når en induksjonsmotor drives av nettfrekvenskraft og spenningsfall, øker strømmen. For inverterdrevne motorer, hvis spenningen synker når frekvensen synker, øker strømmen?
Når frekvensen synker (lav hastighet), øker strømmen for å opprettholde samme effekt. Under konstante dreiemomentforhold forblir strømmen imidlertid relativt stabil.
Hva er startstrømmen og dreiemomentet ved drift av en motor med omformer?
Med en inverter, ettersom motoren akselererer, økes frekvensen og spenningen tilsvarende, noe som begrenser startstrømmen til under 150 % av merkestrømmen (125 % til 200 % avhengig av modell). Direkte nettbasert start med nettfrekvens resulterer i startstrømmer seks til syv ganger nominell strøm, noe som forårsaker mekanisk og elektrisk stress. Inverterdrevne motorer starter jevnt (med utvidet starttid), med startstrøm på 1,2 til 1,5 ganger merkestrøm og startmoment på 70 % til 120 % av nominelt dreiemoment. For vekselrettere med automatisk momentforsterkning overstiger startmomentet 100 %, noe som muliggjør fulllaststarter.
Hva er V/f-modus?
Når frekvensen synker, reduseres også spenningen V proporsjonalt. Det proporsjonale forholdet mellom V og f bestemmes basert på motorkarakteristikk og er vanligvis lagret i kontrollerens minne (ROM). Flere egenskaper kan velges via brytere eller potensiometre.
Hvordan endres motormomentet når V og f justeres proporsjonalt?
Hvis spenningen reduseres proporsjonalt med frekvensen, oppstår tendensen til at dreiemomentet avtar ved lave hastigheter på grunn av redusert AC-impedans og uendret DC-motstand. For å kompensere og oppnå tilstrekkelig startmoment ved lave frekvenser, må utgangsspenningen økes litt. Denne kompensasjonen, kjent som torque boost, kan oppnås gjennom ulike metoder, inkludert automatisk justering, valg av V/f-modus eller potensiometerinnstillinger.
Hvis bruksanvisningen spesifiserer et hastighetsområde på 60~6Hz (10:1), betyr dette at ingen utgangseffekt under 6Hz?
Strøm kan fortsatt sendes ut under 6 Hz. Men med tanke på motortemperaturstigning og startmoment, er minimumsdriftsfrekvensen satt til rundt 6Hz for å unngå overdreven oppvarming samtidig som nominell dreiemomenteffekt opprettholdes. Den faktiske utgangsfrekvensen (startfrekvensen) til omformeren varierer etter modell, typisk fra 0,5 Hz til 3 Hz.
Er det mulig å opprettholde konstant dreiemoment med en standard motorkombinasjon over 60Hz?
Generelt er det ikke mulig. Over 60Hz (eller 50Hz i noen moduser), forblir spenningen konstant, noe som resulterer i omtrent konstante effektegenskaper. Når konstant dreiemoment kreves ved høye hastigheter, er nøye valg av motor- og omformerkapasitet avgjørende.
Hva er åpen sløyfekontroll?
Når en hastighetsdetektor (PG) er installert på motoren og faktisk turtall føres tilbake til kontrollenheten for regulering, kalles det "closed-loop" kontroll. Drift uten PG-tilbakemelding kalles "open-loop"-kontroll. Generelle vekselrettere bruker vanligvis åpen sløyfekontroll, selv om noen modeller tilbyr PG-tilbakemelding som et alternativ. Hastighetssensorløs lukket sløyfekontroll estimerer faktisk motorhastighet basert på en matematisk modell av fluks, og danner effektivt et lukket sløyfekontrollsystem med en virtuell hastighetssensor.
Hva skjer når det er uoverensstemmelse mellom faktiske og innstilte hastigheter?
Ved åpen sløyfestyring, selv om omformeren sender ut den innstilte frekvensen, kan motorhastigheten variere innenfor det nominelle slipområdet (1 % til 5 %) under belastning. For applikasjoner som krever høy hastighetsreguleringsnøyaktighet og drift nær innstilt hastighet til tross for lastendringer, kan omformere med PG-tilbakemelding (tilgjengelig som ekstrautstyr) brukes.
Kan hastighetsnøyaktigheten forbedres ved å bruke en motor med PG-feedback?
Invertere med PG-tilbakemelding gir forbedret hastighetsnøyaktighet. Den faktiske hastighetsnøyaktigheten avhenger imidlertid av PGs presisjon og omformerens utgangsfrekvensoppløsning.
Hva er anti-stall-funksjonen?
Hvis den innstilte akselerasjonstiden er for kort, kan omformerens utgangsfrekvens endre seg mye raskere enn motorens hastighet (elektrisk vinkelfrekvens), noe som forårsaker overstrøm og utløsning av omformeren, noe som stopper driften. Dette omtales som stalling. For å forhindre stopp og opprettholde motordrift, overvåker omformeren strømmen og justerer frekvensen. Under akselerasjon, hvis strømmen blir for høy, reduseres akselerasjonshastigheten. Det samme gjelder retardasjon. Til sammen utgjør disse mekanismene antistoppfunksjonen.
Hva er betydningen av invertere som tillater separate innstillinger for akselerasjons- og retardasjonstider kontrade som bruker en felles innstilling?
Invertere som tillater separate akselerasjons- og retardasjonstidsinnstillinger er egnet for bruksområder som krever kort akselerasjon og gradvis retardasjon, eller for små verktøymaskiner med strenge krav til produksjonsrytme. I motsetning til dette, for applikasjoner som viftedrift der akselerasjons- og retardasjonstider er lange, er en vanlig innstilling for akselerasjons- og retardasjonstider passende.
Hva er regenerativ bremsing?
Når kommandofrekvensen reduseres under motordrift, går motoren over til asynkron generatormodus og fungerer som en brems. Denne prosessen er kjent som regenerativ (elektrisk) bremsing.
Kan større bremsekraft oppnås?
Energi regenerert fra motoren lagres i omformerens filterkondensator. På grunn av kondensatorens kapasitets- og spenningsbegrensninger, er den regenerative bremsekraften i vekselrettere for generell bruk ca. 10 % til 20 % av det nominelle dreiemomentet. Med valgfrie bremseenheter kan dette økes til 50 % til 100 %.
Hva er beskyttelsesfunksjonene til en omformer?
Beskyttelsesfunksjoner kan kategoriseres som følger:
(1) Automatisk korrigering av unormale forhold, som forebygging av overstrømstopp og forebygging av regenerativ overspenningsstopp.
(2) Blokkering av PWM-kontrollsignaler for å drive halvledere ved oppdagelse av unormalt, noe som får motoren til å stoppe automatisk. Eksempler inkluderer overstrømsavstengning, regenerativ overspenningsstans, beskyttelse mot overoppheting av halvlederkjølevifte og beskyttelse mot øyeblikkelig strømbrudd.
Hvorfor aktiveres omformerens beskyttelsesfunksjon ved bruk av en clutch for kontinuerlig belastning?
Når en clutch kobler sammen lasten, går motoren raskt over fra tomgang til et område med høy slipp. Den resulterende høye strømmen får omformeren til å utløses på grunn av overstrøm, og stanser driften.
Hvorfor stopper omformeren under drift når store motorer starter i samme anlegg?
Under motorstart tilsvarer startstrømmen motorens kapasitet, noe som forårsaker spenningsfall på transformatorens statorside. For store motorer kan dette spenningsfallet påvirke annet utstyr som er koblet til samme transformator betydelig. Omformeren kan feiltolke dette som underspenning eller øyeblikkelig strømtap, utløse dens beskyttelsesfunksjon (IPE) og få den til å stoppe.
Hva er inverteroppløsning og hvorfor er den viktig?
For digitalt styrte vekselrettere, selv om frekvenskommandoen er et analogt signal, gis utgangsfrekvensen i diskrete trinn. Den minste enheten av disse trinnene kalles inverteroppløsning. Vanligvis varierer inverteroppløsningen fra 0,015 Hz til 0,5 Hz. For eksempel, med en 0,5Hz oppløsning, kan frekvenser over 23Hz justeres til 23,5Hz eller 24,0Hz, noe som resulterer i trinnmotordrift. Dette kan være problematisk for applikasjoner som kontinuerlig viklingskontroll. I slike tilfeller sikrer en oppløsning på rundt 0,015 Hz at for en firepolet motor tilsvarer hvert trinn mindre enn 1r/min, noe som gir tilstrekkelig tilpasningsevne. Noen invertermodeller skiller mellom kommandooppløsning og utgangsoppløsning.
Er det noen begrensninger på installasjonsretningen til en omformer?
Inverterdesign vurderer kjøleeffektivitet for interne komponenter og baksiden. Orienteringen av enheten er avgjørende for ventilasjon. For panelmonterte eller veggmonterte vekselrettere av enhetstype anbefales vertikal installasjon i langsgående posisjon.
Er det mulig å koble en motor direkte til en fastfrekvensomformer uten å bruke en mykstarter?
Ved svært lave frekvenser er dette mulig. Men hvis den innstilte frekvensen er høy, ligner forholdene direkte på nett og starter med nettfrekvenskraft. Dette kan resultere i for høye startstrømmer (seks til syv ganger merkestrømmen), og siden omformeren vil utløses for å beskytte mot overstrøm, vil motoren ikke starte.
Hvilke forholdsregler bør tas når du bruker en motor over 60Hz?
Når du opererer over 60Hz, bør du vurdere følgende:
(1) Sørg for at mekanisk og relatert utstyr tåler drift ved slike hastigheter (mekanisk styrke, støy, vibrasjoner, etc.).
(2) Motoren går inn i området for konstant effektuttak, og utgangsmomentet må opprettholde arbeidsbelastningen (for vifter og pumper øker akselutgangseffekten med turtallet, så selv små hastighetsøkninger krever oppmerksomhet).
(3) Lagerets levetid kan bli påvirket og bør vurderes nøye.
(4) For motorer med middels til stor kapasitet, spesielt to-polede motorer, rådfør deg med produsenten før drift over 60 Hz.
Kan invertere drive girmotorer?
Avhengig av reduksjonens struktur og smøremetode, er det flere hensyn som gjelder. Vanligvis tåler girkonstruksjoner maksimalt 70~80Hz. Med oljesmøring kan kontinuerlig drift med lav hastighet skade girene.
Kan omformere drive enfasemotorer? Kan de operere på enfase strøm?
Generelt er det ikke gjennomførbart. For enfasemotorer med hastighetsregulatorer eller bryter-startmekanismer, kan reduksjon av hastigheten under driftspunktet overopphete hjelpeviklingen. For kondensatorstart- eller kondensatorkjøringstyper kan kondensatoreksplosjon forekomme. Invertere krever vanligvis en trefaset strømforsyning, selv om noen modeller med liten kapasitet kan operere på enfasestrøm.
Hvor mye strøm bruker en omformer selv?
Strømforbruket avhenger av omformermodellen, driftstilstanden og bruksfrekvensen. Det er vanskelig å angi eksakte verdier. Invertereffektivitet under 60Hz er imidlertid omtrent 94 % til 96 %, som kan brukes til å estimere tap. For vekselrettere med innebygd regenerativ bremsing (f.eks. FR-K-serien), øker strømforbruket ved å vurdere bremsetap, en faktor å merke seg i kontrollpaneldesign.
Hvorfor kan ikke kontinuerlig drift skje over hele 6~60Hz-området?
De fleste motorer bruker eksterne vifter på akselen eller blader på rotorenderingen for kjøling. Redusert hastighet reduserer kjøleeffektiviteten, og hindrer motoren i å tåle samme varmeutvikling som ved høye hastigheter. For å løse dette, reduser lastmomentet med lav hastighet, bruk en kombinasjon av omformer og motor med større kapasitet, eller bruk en spesialisert motor.
Hvilke forholdsregler bør tas når du bruker en motor med brems?
Bremsemagnetiseringskretsen skal drives fra omformerens inngangsside. Hvis bremsen aktiveres mens vekselretteren gir ut strøm, kan overstrøm forårsake en avstengning. Sørg derfor for at bremsen aktiveres først etter at omformeren har sluttet å gi strøm.
Hvorfor vil ikke motoren starte når du bruker en omformer til å drive en motor med kondensatorer for effektfaktorforbedring?
Inverterstrømmen flyter inn i kondensatorene for forbedring av effektfaktoren. Ladestrømmen kan utløse overstrøm (OCT) i omformeren, og forhindre oppstart. For å løse dette, fjern kondensatorene og bruk motoren. For å øke effektfaktoren er det effektivt å installere en AC-reaktor på omformerens inngangsside.
Hva er levetiden til en inverter?
Selv om omformere er statiske enheter, inneholder de forbrukskomponenter som filterkondensatorer og kjølevifter. Med regelmessig vedlikehold av disse delene kan en inverter vare i over ti år.
Hvordan er kjøleviften orientert i en inverter, og hva skjer hvis den svikter?
Noen vekselrettere med liten kapasitet mangler kjølevifter. For modeller med vifter er luftstrømmen vanligvis fra bunn til topp. Når du installerer en omformer, unngå å plassere utstyr som hindrer luftinntak og utblåsing over og under enheten. Ikke plasser varmefølsomme komponenter over omformeren. Viftefeil er beskyttet mot ved å oppdage viftestopp eller overoppheting av kjøleviften.
Hvordan kan levetiden til filterkondensatorer bestemmes?
Filterkondensatorer, brukt som kondensatorer, mister gradvis sin elektrostatiske kapasitet over tid. Mål den elektrostatiske kapasiteten regelmessig, og vurder at kondensatorens levetid er utløpt når den når 85 % av den nominelle kapasiteten.
Er det noen begrensninger på installasjonsretningen til en omformer?
Invertere er vanligvis plassert i paneler. Helt lukkede paneler er imidlertid store, plasskrevende og kostbare. Avbøtende tiltak inkluderer:
(1) Designe paneler for nødvendig kjøling av faktisk utstyr.
(2) Øke kjøleområdet ved å bruke kjøleribber, ribber og kjølemidler i aluminium.
(3) Bruk av varmerør.
I tillegg er det utviklet invertermodeller med synlige baksider.
Hvordan bør inverterkapasitet velges for å øke transportbåndhastigheten til 80Hz?
Strømforbruket til transportbåndene er proporsjonalt med hastigheten. For å operere ved 80Hz, bør både inverter- og motoreffekten økes proporsjonalt til 80Hz/50Hz, dvs. en kapasitetsøkning på 60 %.
Forholdsregler under vedlikehold og inspeksjon:
(1) Etter å ha slått av inngangsstrømmen, vent minst 5 minutter før du starter inspeksjonen (sørg for at ladeindikatorens LED er slukket) for å unngå elektrisk støt.
(2) Vedlikehold, inspeksjon og utskifting av komponenter må utføres av kvalifisert personell. Fjern alle metallgjenstander (klokker, armbånd osv.) før du starter arbeidet og bruk isolert verktøy.
(3) Ikke modifiser omformeren vilkårlig for å forhindre elektrisk støt og produktskade.
(4) Bekreft inngangsspenningen før service på omformeren. Koble en 380V strømforsyning til en 220V-klasse omformer kan forårsake skade (kondensator, varistor, moduleksplosjon, etc.).
Vekselrettere, som hovedsakelig består av halvlederelementer, krever daglig inspeksjon for å beskytte mot ugunstige arbeidsmiljøer, som temperatur, fuktighet, støv og vibrasjoner, og for å forhindre feil som oppstår på grunn av begrensninger i komponentens levetid.
Inspeksjonsartikler:
(1) Daglig inspeksjon: Kontroller at omformeren fungerer som nødvendig. Bruk et voltmeter for å sjekke inngangs- og utgangsspenninger mens omformeren er i gang.
(2) Periodisk inspeksjon: Undersøk alle områder som kun er tilgjengelige når omformeren er slått av.
(3) Komponentutskifting: Komponentens levetid er sterkt påvirket av installasjonsforholdene.