Bu 35 invertör konseptine hakim olmak, uzmanlığınızı etkileyici seviyelere yükseltebilir!
Bu 35 invertör konseptine hakim olmak, uzmanlığınızı etkileyici seviyelere yükseltebilir!
Bir invertör için VFD (Değişken Frekanslı Sürücü) terimi, güç kaynağının frekansını ve genliğini ayarlayarak AC motorları kontrol etme işlevini yansıtır. Asya'da, özellikle Çin ve Güney Kore'de, Japon etkisiyle VVVF (Değişken Gerilim Değişken Frekans İnvertörü) terimi kullanıldı. VVVF, Değişken Gerilim ve Değişken Frekans anlamına gelir ve hem gerilimin hem de frekansın ayarlanmasını ifade eder; CVCF (Sabit Gerilim ve Sabit Frekans), sabit gerilim ve frekansı belirtir.
Güç kaynakları AC ve DC olarak sınıflandırılır. Çoğu DC gücü, dönüşüm, düzeltme ve filtreleme yoluyla AC'den elde edilir. AC gücü, farklı ülkelerdeki belirli voltaj ve frekans standartlarına uygun tek fazlı ve üç fazlı AC gücüyle tüm güç kullanımının yaklaşık %95'ini oluşturur. Örneğin, Çin ana karasında, tek fazlı AC 220 V ve üç fazlı AC 380 V'tur ve her ikisi de 50 Hz'dedir. Bir invertör, sabit voltajlı ve frekanslı AC gücünü değişken voltajlı veya frekanslı AC gücüne dönüştürür. Bu işlem, AC'nin DC'ye doğrultulmasını ve daha sonra DC'nin tekrar AC'ye çevrilmesini içerir; ikinci işlem özellikle "inversiyon" olarak adlandırılır. DC'yi sabit frekansa ve AC gerilime dönüştüren cihazlara invertör, ayarlanabilir frekans ve gerilime izin veren cihazlara ise değişken frekanslı sürücüler denir.
İnvertörler, esas olarak üç fazlı asenkron motorların hız kontrolü için kullanılan, simüle edilmiş sinüs dalgaları üretir ve aynı zamanda değişken frekanslı hız kontrolörleri olarak da bilinir. Enstrümantasyondaki test ekipmanları gibi yüksek kaliteli dalga formları gerektiren uygulamalar için, dalga formu standart bir sinüs dalgası üretecek şekilde geliştirilir ve bu tür cihazlara değişken frekanslı güç kaynakları denir. Değişken frekanslı güç kaynakları genellikle değişken frekanslı sürücülerden 15 ila 20 kat daha pahalıdır. İnvertör ekipmanında değişken voltaj veya frekans üretmekten sorumlu temel bileşen "inverter" olduğundan ürüne "inverter" adı verilmiştir. İnvertörler ayrıca klimalar ve floresan lambalar gibi ev aletlerinde de kullanılır. Motor kontrol uygulamalarında invertörler hem voltajı hem de frekansı ayarlayabilirken, floresan ışıklar için kullanılanlar esas olarak güç kaynağı frekansını düzenler. Otomobillerde akü (DC) gücünü AC'ye dönüştüren cihazlar da "invertör" adı altında satılmaktadır. İnverterlerin çalışma prensibi, invertörlerin ters voltajı, frekans dalgalanmalarını ve anlık elektrik kesintilerini bastırdığı bilgisayar güç kaynakları gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak uygulanmaktadır.
İnvertör nedir?
İnvertör, güç yarı iletken cihazlarının anahtarlama hareketini kullanarak şebeke frekansı gücünü başka bir frekansa dönüştüren bir cihazdır. İki ana devreden oluşur: ana devre (doğrultucu modül, elektrolitik kondansatör ve invertör modülü) ve kontrol devresi (anahtarlamalı güç kaynağı kartı ve kontrol devre kartı). CPU, invertörün işletim yazılımının CPU'ya programlanmasıyla birlikte kontrol devre kartına kurulur. Yazılımı kullanım gereksinimlerine göre ayarlanabilen Sanjing invertör haricinde aynı invertör modelinin yazılımı genellikle sabittir.
PWM ve PAM arasındaki farklar nelerdir?
PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu), çıkışı ve dalga biçimini düzenlemek için bir darbe dizisindeki darbelerin genişliğini belirli bir modele göre ayarlar. PAM (Darbe Genlik Modülasyonu), çıkışı ve dalga biçimini düzenlemek için bir darbe dizisindeki darbelerin genliğini ayarlar.
Gerilim tipi ve akım tipi invertörler arasındaki farklar nelerdir?
Bir invertörün ana devresi genel olarak iki türe ayrılabilir: gerilim tipi invertörler, DC devre filtreleme için kapasitörler kullanarak DC voltaj kaynağını AC'ye dönüştürürken, akım tipi invertörler, DC devre filtreleme için indüktörler kullanarak DC akım kaynağını AC'ye dönüştürür.
Bir invertörün voltajı ve frekansı neden orantılı olarak değişir?
Asenkron motorun torku, manyetik akı ve rotor akımı arasındaki etkileşimle üretilir. Nominal frekansta, eğer voltaj sabitse ve frekans azaltılırsa, manyetik akı aşırı hale gelebilir, bu da manyetik devre doygunluğuna ve potansiyel motor hasarına yol açabilir. Bu nedenle gerilim ve frekansın orantılı olarak değişmesi gerekir. Bu kontrol yöntemi, fanlar ve pompalar için enerji tasarruflu invertörlerde yaygın olarak kullanılır.
Bir endüksiyon motoru şebeke frekansı gücüyle çalıştırıldığında ve voltaj düştüğünde akım artar. İnverter tahrikli motorlarda frekans düştüğünde gerilim azalırsa akım artar mı?
Frekans azaldığında (düşük hız), aynı güç çıkışını korumak için akım artar. Bununla birlikte, sabit tork koşulları altında akım nispeten kararlı kalır.
Bir motoru invertörle çalıştırırken başlatma akımı ve torku nedir?
Bir invertör ile, motor hızlandıkça frekans ve voltaj buna uygun olarak artırılarak başlatma akımı nominal akımın %150'sinin altına (modele bağlı olarak %125 ila %200) sınırlandırılır. Şebeke frekansı gücüyle doğrudan çevrimiçi başlatma, nominal akımın altı ila yedi katı başlatma akımına neden olarak mekanik ve elektriksel strese neden olur. İnvertör tahrikli motorlar, nominal akımın 1,2 ila 1,5 katı başlatma akımı ve nominal torkun %70 ila %120'si oranında başlatma torku ile sorunsuz bir şekilde (uzun başlatma süresiyle) başlar. Otomatik tork yükseltmeli invertörler için başlatma torku %100'ü aşarak tam yükte başlatmaya olanak sağlar.
V/f modu nedir?
Frekans azaldığında voltaj V de orantılı olarak azalır. V ve f arasındaki orantısal ilişki motor özelliklerine göre belirlenir ve tipik olarak kontrolörün belleğinde (ROM) saklanır. Anahtarlar veya potansiyometreler aracılığıyla çeşitli özellikler seçilebilir.
V ve f orantılı olarak ayarlandığında motor torku nasıl değişir?
Gerilim frekansla orantılı olarak azaltılırsa, azalan AC empedansı ve değişmeyen DC direnci nedeniyle düşük hızlarda torkun azalma eğilimi ortaya çıkar. Düşük frekanslarda yeterli başlatma torkunu telafi etmek ve elde etmek için çıkış voltajının biraz arttırılması gerekir. Tork artışı olarak bilinen bu dengeleme, otomatik ayarlama, V/f modunun seçimi veya potansiyometre ayarları dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle elde edilebilir.
Kılavuzda 60~6Hz (10:1) hız aralığı belirtiliyorsa bu, 6Hz'in altında güç çıkışı olmayacağı anlamına mı gelir?
Güç çıkışı hala 6Hz'in altında olabilir. Ancak motor sıcaklık artışı ve başlatma torku göz önüne alındığında, nominal tork çıkışını korurken aşırı ısınmayı önlemek için minimum çalışma frekansı 6Hz civarına ayarlanır. İnverterin gerçek çıkış frekansı (başlangıç frekansı) modele göre değişir; tipik olarak 0,5Hz ile 3Hz arasında değişir.
60Hz'in üzerindeki standart bir motor kombinasyonuyla sabit torku korumak mümkün müdür?
Genellikle mümkün değildir. 60Hz'in (veya bazı modlarda 50Hz'in) üzerinde voltaj sabit kalır ve bu da güç özelliklerinin kabaca sabit olmasını sağlar. Yüksek hızlarda sabit tork gerektiğinde, motor ve invertör kapasitelerinin dikkatli seçilmesi önemlidir.
Açık döngü kontrolü nedir?
Motora bir hız dedektörü (PG) takıldığında ve gerçek hız, düzenleme için kontrol cihazına geri bildirildiğinde buna "kapalı çevrim" kontrolü denir. PG geri beslemesi olmadan çalışmaya "açık döngü" kontrolü adı verilir. Genel amaçlı invertörler genellikle açık döngü kontrolünü kullanır, ancak bazı modeller bir seçenek olarak PG geri bildirimi sunar. Hız sensörsüz kapalı döngü kontrolü, akı matematiksel modeline dayalı olarak gerçek motor hızını tahmin eder ve sanal hız sensörüyle etkili bir kapalı döngü kontrol sistemi oluşturur.
Gerçek ve ayarlanan hızlar arasında bir tutarsızlık olduğunda ne olur?
Açık çevrim kontrolünde, sürücü ayarlanan frekansı çıkarsa bile, motor hızı yük altında nominal kayma aralığı (%1 ila %5) dahilinde değişebilir. Yüksek hız düzenleme doğruluğu ve yük değişikliklerine rağmen ayarlanan hıza yakın çalışma gerektiren uygulamalar için, PG geri beslemeli invertörler (isteğe bağlı olarak mevcuttur) kullanılabilir.
PG geri beslemeli bir motor kullanılarak hız doğruluğu geliştirilebilir mi?
PG geri beslemeli invertörler gelişmiş hız doğruluğu sunar. Ancak gerçek hız doğruluğu PG'nin hassasiyetine ve invertörün çıkış frekansı çözünürlüğüne bağlıdır.
Bayılma önleme işlevi nedir?
Ayarlanan hızlanma süresi çok kısaysa, sürücünün çıkış frekansı, motorun hızından (elektriksel açısal frekans) çok daha hızlı değişebilir, bu da aşırı akıma ve sürücünün hata vermesine neden olarak çalışmayı durdurur. Buna duraklama denir. Durmayı önlemek ve motorun çalışmasını sürdürmek için invertör akımı izler ve frekansı ayarlar. Hızlanma sırasında akım aşırı hale gelirse hızlanma oranı azaltılır. Aynı durum yavaşlama için de geçerlidir. Bu mekanizmalar birlikte anti-stop fonksiyonunu oluşturur.
Hızlanma ve yavaşlama süreleri için ayrı ayarlara izin veren invertörlerin önemi nedir?ortak bir ayar kullananlar?
Ayrı hızlanma ve yavaşlama süresi ayarlarına izin veren invertörler, kısa hızlanma ve kademeli yavaşlama gerektiren uygulamalar veya sıkı üretim ritmi gereksinimleri olan küçük takım tezgahları için uygundur. Bunun aksine, hızlanma ve yavaşlama sürelerinin uzun olduğu fan sürücüleri gibi uygulamalar için hızlanma ve yavaşlama süreleri için ortak bir ayar uygundur.
Rejeneratif frenleme nedir?
Motor çalışırken komut frekansı azaldığında motor asenkron jeneratör moduna geçer ve fren görevi görür. Bu süreç rejeneratif (elektrikli) frenleme olarak bilinir.
Daha büyük frenleme kuvveti elde edilebilir mi?
Motordan geri kazanılan enerji, invertörün filtre kapasitöründe depolanır. Kapasitörün kapasitesi ve voltaj değeri sınırlamaları nedeniyle, genel amaçlı invertörlerdeki rejeneratif frenleme kuvveti, nominal torkun yaklaşık %10 ila %20'sidir. Opsiyonel frenleme üniteleri ile bu oran %50 ila %100'e çıkarılabilir.
Bir invertörün koruyucu fonksiyonları nelerdir?
Koruyucu işlevler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:
(1) Aşırı akım durmasını önleme ve rejeneratif aşırı gerilim durmasını önleme gibi anormal koşulları otomatik olarak düzeltme.
(2) Anormalliklerin tespit edilmesi üzerine yarı iletkenlere güç sağlayan PWM kontrol sinyallerinin bloke edilmesi, motorun otomatik olarak durmasına neden olur. Örnekler arasında aşırı akım kapatma, rejeneratif aşırı gerilim kapatma, yarı iletken soğutma fanı aşırı ısınma koruması ve anlık elektrik kesintisi koruması yer alır.
Sürekli yük için kavrama kullanıldığında invertörün koruma fonksiyonu neden etkinleşiyor?
Bir kavrama yükü bağladığında, motor hızlı bir şekilde yüksüz durumdan yüksek kaymalı bir bölgeye geçiş yapar. Ortaya çıkan yüksek akım, aşırı akım nedeniyle sürücünün hata vermesine ve çalışmayı durdurmasına neden olur.
Aynı tesiste büyük motorlar çalıştırıldığında invertör çalışma sırasında neden duruyor?
Motorun başlatılması sırasında ani akım, motorun kapasitesine karşılık gelir ve transformatörün stator tarafında voltaj düşüşüne neden olur. Büyük motorlarda bu voltaj düşüşü aynı transformatöre bağlı diğer ekipmanları önemli ölçüde etkileyebilir. İnvertör bunu düşük gerilim veya anlık güç kaybı olarak yanlış yorumlayabilir, koruma fonksiyonunu (IPE) tetikleyebilir ve durmasına neden olabilir.
İnvertör çözünürlüğü nedir ve neden önemlidir?
Dijital kontrollü invertörlerde frekans komutu analog sinyal olsa bile çıkış frekansı ayrı adımlarla sağlanır. Bu adımların en küçük birimine evirici çözünürlüğü denir. Tipik olarak invertör çözünürlüğü 0,015Hz ile 0,5Hz arasında değişir. Örneğin, 0,5Hz çözünürlükle, 23Hz'in üzerindeki frekanslar 23,5Hz veya 24,0Hz'e ayarlanabilir, bu da kademeli motor çalışmasına neden olur. Bu, sürekli sarma kontrolü gibi uygulamalar için sorunlu olabilir. Bu gibi durumlarda, yaklaşık 0,015 Hz'lik bir çözünürlük, dört kutuplu bir motor için her adımın 1 dev/dak'dan daha düşük bir değere karşılık gelmesini sağlayarak yeterli uyarlanabilirliği sağlar. Bazı invertör modelleri komut çözünürlüğü ve çıkış çözünürlüğü arasında ayrım yapar.
İnvertörün kurulum yönünde herhangi bir kısıtlama var mı?
İnvertör tasarımında dahili bileşenler ve arka taraf için soğutma verimliliği dikkate alınır. Ünitenin yönü havalandırma için çok önemlidir. Panele monte veya duvara monte ünite tipi invertörler için uzunlamasına konumda dikey kurulum önerilir.
Bir motoru yumuşak yol verici kullanmadan doğrudan sabit frekanslı bir invertöre bağlamak mümkün müdür?
Çok düşük frekanslarda bu mümkündür. Bununla birlikte, ayarlanan frekans yüksekse, koşullar şebeke frekansı gücüyle doğrudan çevrimiçi başlatmaya benzemektedir. Bu, aşırı başlatma akımlarına (nominal akımın altı ila yedi katı) neden olabilir ve invertör aşırı akıma karşı koruma sağlamak için alarm vereceğinden, motor çalışmayacaktır.
60Hz üzerinde motor çalıştırırken ne gibi önlemler alınmalıdır?
60Hz'in üzerinde çalışırken aşağıdakileri göz önünde bulundurun:
(1) Mekanik ve ilgili ekipmanın bu hızlarda (mekanik güç, gürültü, titreşim vb.) çalışmaya dayanabileceğinden emin olun.
(2) Motor sabit güç çıkış aralığına girer ve çıkış torku iş yükünü karşılamalıdır (fanlar ve pompalar için şaft çıkış gücü hızın küpüyle artar, bu nedenle hafif hız artışları bile dikkat gerektirir).
(3) Rulman ömrü etkilenebilir ve dikkatle değerlendirilmelidir.
(4) Orta ila büyük kapasiteli motorlar, özellikle iki kutuplu motorlar için, 60Hz'in üzerinde çalıştırmadan önce üreticiye danışın.
İnvertörler dişli motorları çalıştırabilir mi?
Redüktörün yapısına ve yağlama yöntemine bağlı olarak çeşitli hususlar geçerlidir. Tipik olarak dişli yapıları maksimum 70~80Hz'i tolere edebilir. Yağla yağlamada sürekli düşük hızda çalışma dişlilere zarar verebilir.
İnvertörler tek fazlı motorları çalıştırabilir mi? Tek fazlı güçle çalışabilirler mi?
Genellikle mümkün değildir. Hız kontrolörlü veya anahtar-çalıştırma mekanizmalı tek fazlı motorlar için hızın çalışma noktasının altına düşürülmesi yardımcı sargının aşırı ısınmasına neden olabilir. Kapasitör başlatmalı veya kapasitör çalıştırmalı tiplerde kapasitör patlaması meydana gelebilir. İnvertörler genellikle üç fazlı güç kaynağı gerektirir, ancak bazı küçük kapasiteli modeller tek fazlı güçle de çalışabilir.
Bir invertör kendi başına ne kadar güç tüketir?
Güç tüketimi invertör modeline, çalışma durumuna ve kullanım frekansına bağlıdır. Kesin değerleri belirtmek zordur. Bununla birlikte, 60Hz'in altındaki invertör verimliliği yaklaşık %94 ila %96 arasındadır ve bu, kayıpları tahmin etmek için kullanılabilir. Dahili rejeneratif frenleme özelliğine sahip invertörler için (örn. FR-K serisi), frenleme kayıplarının göz önünde bulundurulması güç tüketimini artırır; bu, kontrol paneli tasarımında dikkate alınması gereken bir faktördür.
Neden 6~60Hz aralığının tamamında sürekli çalışma gerçekleşemiyor?
Çoğu motor, soğutma için şaft üzerinde harici fanlar veya rotor uç halkasında kanatlar kullanır. Azaltılmış hız, soğutma etkinliğini azaltarak motorun yüksek hızlardakiyle aynı ısı üretimine dayanmasını engeller. Bu sorunu çözmek için düşük hızlı yük torkunu azaltın, daha büyük kapasiteli bir invertör ve motor kombinasyonu kullanın veya özel bir motor kullanın.
Frenli motor kullanırken ne gibi önlemler alınmalıdır?
Fren uyarma devresine sürücünün giriş tarafından güç verilmelidir. İnvertör güç çıkışı yaparken fren etkinleşirse aşırı akım kapanmaya neden olabilir. Bu nedenle frenin yalnızca invertör güç çıkışını durdurduktan sonra etkinleştirildiğinden emin olun.
Güç faktörü iyileştirme kapasitörlerine sahip bir motoru sürmek için bir invertör kullanıldığında motor neden çalışmıyor?
İnverter akımı güç faktörü iyileştirme kapasitörlerine akar. Şarj akımı invertörde aşırı akımı (OCT) tetikleyerek başlatmayı engelleyebilir. Bu sorunu çözmek için kapasitörleri çıkarın ve motoru çalıştırın. Güç faktörünü arttırmak için invertörün giriş tarafına bir AC reaktörü kurmak etkilidir.
Bir invertörün ömrü ne kadardır?
İnvertörler statik cihazlar olmasına rağmen filtre kapasitörleri ve soğutma fanları gibi sarf malzemeleri içerirler. Bu parçaların düzenli bakımı ile bir invertörün ömrü on yıldan fazla olabilir.
Soğutma fanı invertörde nasıl yönlendirilir ve arızalanırsa ne olur?
Bazı küçük kapasiteli invertörlerde soğutma fanları yoktur. Fanlı modellerde hava akışı genellikle aşağıdan yukarıya doğru olur. Bir invertör kurarken, ünitenin üstüne ve altına hava girişini ve çıkışını engelleyen ekipman yerleştirmekten kaçının. Isıya duyarlı bileşenleri invertörün üzerine yerleştirmeyin. Fan durması veya soğutma fanının aşırı ısınması algılanarak fan arızasına karşı koruma sağlanır.
Filtre kapasitörlerinin ömrü nasıl belirlenebilir?
Kapasitör olarak kullanılan filtre kapasitörleri zamanla elektrostatik kapasitelerini yavaş yavaş kaybederler. Elektrostatik kapasiteyi düzenli olarak ölçün ve nominal kapasitenin %85'ine ulaştığında kapasitörün ömrünün dolduğunu dikkate alın.
İnvertörün kurulum yönünde herhangi bir kısıtlama var mı?
İnvertörler genellikle panellerin içine yerleştirilir. Ancak tamamen kapalı paneller hacimlidir, yer kaplar ve maliyetlidir. Azaltma önlemleri şunları içerir:
(1) Gerçek ekipmanın gerekli soğutulması için panellerin tasarlanması.
(2) Alüminyum soğutucular, kanatçıklar ve soğutma maddeleri kullanılarak soğutma alanının arttırılması.
(3) Isı borularının kullanılması.
Ayrıca arka tarafı açık olan invertör modelleri de geliştirilmiştir.
Konveyör bant hızını 80Hz'e çıkarmak için invertör kapasitesi nasıl seçilmelidir?
Konveyör bantların güç tüketimi hız ile orantılıdır. 80Hz'de çalışabilmesi için hem invertör hem de motor gücünün 80Hz/50Hz'e orantılı olarak yani %60 kapasite artışıyla arttırılması gerekir.
Bakım ve muayene sırasında alınacak önlemler:
(1) Elektrik çarpmasını önlemek için, giriş gücünü kapattıktan sonra incelemeye başlamadan önce en az 5 dakika bekleyin (şarj göstergesi LED'inin söndüğünden emin olun).
(2) Bakım, inceleme ve bileşen değişimi yetkili personel tarafından gerçekleştirilmelidir. Çalışmaya başlamadan önce tüm metal eşyaları (saat, bilezik vb.) çıkarın ve yalıtımlı aletler kullanın.
(3) Elektrik çarpmasını ve ürün hasarını önlemek için invertörde keyfi değişiklik yapmayın.
(4) İnvertöre bakım yapmadan önce giriş voltajını doğrulayın. 380V güç kaynağının 220V sınıfı bir invertöre bağlanması hasara neden olabilir (kondansatör, varistör, modül patlaması vb.).
Esas olarak yarı iletken elemanlardan oluşan invertörlerin sıcaklık, nem, toz ve titreşim gibi olumsuz çalışma ortamlarına karşı koruma sağlamak ve bileşen ömrü sınırlamalarından kaynaklanan arızaları önlemek için günlük muayeneye ihtiyaçları vardır.
Muayene öğeleri:
(1) Günlük inceleme: İnverterin gerektiği gibi çalıştığını doğrulayın. İnvertör çalışırken giriş ve çıkış voltajlarını kontrol etmek için bir voltmetre kullanın.
(2) Periyodik inceleme: Yalnızca sürücü kapatıldığında erişilebilen tüm alanları inceleyin.
(3) Bileşen değişimi: Bileşen ömrü, kurulum koşullarından büyük ölçüde etkilenir.