Wat is een variabele frequentiedruk?

Variable Frequency Drive (VFD) is een elektronisch apparaat dat wordt gebruikt om de snelheid en het koppel van AC-motoren te regelen. Het bereikt een nauwkeurige aanpassing van de bedrijfssnelheid van de motor door de frequentie en spanning van de stroomtoevoer naar de motor te veranderen. Frequentieomvormers worden veel gebruikt in industriële automatisering, gebouwbeheer, energiebeheer en andere gebieden, en zijn een onmisbare kerncomponent in moderne motoraandrijfsystemen.

I. Werkingsprincipe van een VFD

Een VFD bestaat voornamelijk uit vier delen: een gelijkrichter, een DC-bus, een omvormer en een controller:

1. Gelijkrichter: Zet binnenkomende wisselstroom om in gelijkstroom.
2. DC-bus: Filtert en slaat de gelijkgerichte gelijkstroom op, waardoor een stabiele gelijkspanning wordt verkregen.
3. Omvormer: Zet de gelijkstroom weer om in wisselstroom met instelbare frequentie en spanning, en levert deze aan de motor.
4. Controller: Past de uitgangsfrequentie en -spanning van de omvormer aan op basis van regelsignalen om een nauwkeurige motorregeling te bereiken.

Kernprincipe: Volgens de motorsnelheidsformule $n=\genfrac{}{}{0ex}{}{120f}{p}\times (1-s)$ (waarbij $n$ snelheid is, $f$ de voedingsfrequentie is, $p$ het aantal poolparen is, en $s$ slip is), verandert een VFD de voedingsfrequentie $f$ om de motorsnelheid te veranderen.

II. Belangrijkste functies van een VFD

1. Snelheidsregeling: Maakt traploze snelheidsregeling van de motor mogelijk om te voldoen aan verschillende snelheidsvereisten onder verschillende bedrijfsomstandigheden.
2. Energiebesparing: Past de motorsnelheid aan op basis van de belasting, waardoor inefficiënte "over-specificatie" wordt vermeden en het energieverbruik wordt verminderd.
3. Soft Start-functie: Beperkt de inschakelstroom, waardoor schokken op het elektriciteitsnet en mechanische apparatuur worden verminderd en de levensduur van de apparatuur wordt verlengd.
4. Beschermingsfuncties: Omvat overbelasting, overspanning, onderspanning, overstroom en kortsluitbeveiliging om de betrouwbaarheid van het systeem te verbeteren.
5. Verbeterde proceskwaliteit: Verbetert de productkwaliteit in industrieën die een nauwkeurige snelheidsregeling vereisen, zoals textiel, papierproductie en drukkerij.

III. Toepassingen van VFD's

1. Industriële automatisering: Gebruikt voor snelheidsregeling van transportbanden, ventilatoren, pompen, compressoren en andere apparatuur.
2. Gebouwbeheer: Toegepast in energie-efficiënte regeling van HVAC-systemen, wateraanvoer- en afvoersystemen, liften, enz.
3. Energiebeheer: Gebruikt voor stroomregeling en -optimalisatie in systemen voor hernieuwbare energie, zoals wind- en zonne-energie.
4. Transport: Toegepast in motoraandrijving voor elektrische voertuigen en railvervoer.
5. Machinebouw: Gebruikt in CNC-machines, spuitgietmachines, verpakkingsmachines, enz., om nauwkeurige snelheids- en koppelregeling te bereiken.

IV. Voordelen van VFD's

1. Aanzienlijke energiebesparing: Vooral effectief bij het verminderen van het energieverbruik voor ventilator- en pomplasten door middel van snelheidsregeling.
2. Verlengde levensduur van apparatuur: Soft start- en snelheidsregelfuncties verminderen mechanische schokken en slijtage.
3. Eenvoudige bediening: Moderne VFD's beschikken over gebruiksvriendelijke interfaces en communicatiepoorten voor handige parameterinstelling en bewaking op afstand.
4. Sterke aanpasbaarheid: Geschikt voor verschillende typen en vermogensklassen van motoren, die voldoen aan diverse toepassingsbehoeften.

V. Classificatie van VFD's

1. Op ingangsvermogen:
   • Eenfasige ingang VFD: Geschikt voor motoren met een laag vermogen, met een eenfasige AC-ingang.
   • Driefasige ingang VFD: Geschikt voor motoren met een gemiddeld tot hoog vermogen, met een driefasige AC-ingang.
2. Op uitgangsspanning:
   • Constante koppel VFD: Uitgangsspanning is evenredig met de frequentie, geschikt voor constante koppelbelastingen.
   • Constante vermogen VFD: Uitgangsspanning blijft constant bij hoge frequenties, geschikt voor constante vermogensbelastingen.
3. Op besturingsmethode:
   • V/F-besturing VFD: Regelt de motorsnelheid door de verhouding van spanning tot frequentie aan te passen, met een eenvoudige structuur en lage kosten.
   • Vectorbesturing VFD: Gebaseerd op het wiskundige model van de motor, bereikt ontkoppelde regeling van koppel en flux, met goede dynamische prestaties.
   • Directe koppelbesturing VFD: Bestuurt direct het motorkoppel en de flux, met snelle respons en hoge regelnauwkeurigheid.

VI. Selectie en gebruiksoverwegingen voor VFD's

1. Selectiecriteria:
   • Vermogensmatching: Het nominale vermogen van de VFD moet iets hoger zijn dan dat van de motor.
   • Spanningsclassificatie: De uitgangsspanning van de VFD moet overeenkomen met de nominale spanning van de motor.
   • Besturingsmethode: Kies een geschikte besturingsmethode op basis van de belastingseigenschappen.
   • Omgevingsvereisten: Houd rekening met de installatieomgeving van de VFD, zoals temperatuur, vochtigheid en hoogte.
2. Gebruiksoverwegingen:
   • Juiste aarding: Zorg voor een betrouwbare aarding van de VFD om lekkage en interferentie te voorkomen.
   • Koelmaatregelen: De VFD genereert warmte tijdens het gebruik, wat goede ventilatie en koeling vereist.
   • Elektromagnetische compatibiliteit: De VFD kan elektromagnetische interferentie genereren, waarvoor afscherming en filtermaatregelen nodig zijn.
   • Onderhoud: Inspecteer regelmatig de bedrijfsstatus van de VFD, maak stof schoon en controleer op losse verbindingen.

Als u meer wilt weten over frequentieomvormers, neem dan gerust contact met ons op.