Apakah itu Pemacu Frekuensi Boleh Ubah?
Pemacu frekuensi boleh ubah (VFD) ialah peranti kawalan elektronik yang digunakan untuk menyediakan kawalan kelajuan boleh laras untuk motor AC dan DC. Jenis motor AC yang paling biasa ialah motor aruhan AC atau motor tak segerak. Faedah menggunakan VFD ialah penjimatan tenaga untuk aplikasi kipas dan pam HVAC, tork motor yang lebih baik dan kawalan kelajuan dalam aplikasi industri, dan perlindungan motor yang lebih baik.
Saiz motor untuk operasi VFD:
Pemacu frekuensi boleh ubah boleh mengendalikan motor daripada ¼ kuasa kuda pada 120 volt satu fasa hingga 20,000 kilowatt pada 11,000 volt tiga fasa. Motor industri biasanya tiga fasa, dan voltan yang paling biasa di AS ialah 480 V. Voltan biasa lain ialah 230, 2300, dan 4160 V. Motor direka bentuk untuk beroperasi pada pelbagai voltan bergantung pada kutub motor .
Motor direka untuk berjalan pada kelajuan malar bergantung kepada bilangan kutub dalam motor. Kekerapan voltan yang dibekalkan kepada motor menentukan kelajuan motor. Kelajuan ini ialah fungsi frekuensi yang digunakan didarab dengan 120 dibahagikan dengan bilangan kutub setiap fasa.
Bagaimana VFD mengubah kelajuan motor:
VFD mengawal motor dengan mengubah frekuensi antara 0 dan 60 kitaran atau Hertz sesaat. Mereka juga boleh menukar frekuensi di luar jalur 0-60 Hz standard sehingga 600 Hz. Apabila melebihi 600 Hz, aplikasi biasanya motor gelendong berkelajuan tinggi. Sebaik sahaja melebihi 600 Hz, aplikasi biasanya motor gelendong berkelajuan tinggi. VFD mengubah frekuensi input dengan melaraskan frekuensi output gelombang sinus AC kepada motor. Untuk mencapai matlamat ini, VFD mempunyai empat komponen utama:
- Bahagian penerus atau penukar diod menukarkan voltan talian AC 60 Hz kepada voltan DC melalui penerus diod.
- Bahagian bas DC menyimpan voltan AC yang ditukar dalam kapasitor. Untuk input 480 V AC, voltan puncak pada bas DC tiga fasa boleh menjadi 648 V DC (= 480 V x Sq. Rt. √1.82).
- Bahagian penyongsang atau IGBT (Transistor Bipolar Gerbang Bertebat) menukarkan voltan DC yang disimpan kepada bentuk gelombang sinus AC analog yang dipanggil modulasi lebar denyut untuk mensimulasikan bentuk gelombang AC. Bentuk gelombang termodulat lebar nadi mempunyai amplitud (ketinggian), iaitu voltan masukan maksimum, biasanya 480 volt, dan kitaran tugas (lebar). Bilangan kitaran tugas sesaat ialah kekerapan dalam Hertz, dan kadar di mana IGBT dihidupkan dan dimatikan ialah kekerapan pembawa. Kekerapan pembawa berjulat dari 2,000 Hz hingga 15,000 Hz. Frekuensi pembawa yang lebih tinggi menghasilkan bentuk gelombang yang lebih baik. Bayangkan suis lampu di dinding yang membenarkan voltan dan arus menyalakan mentol lampu. Voltan dan arus mengalir ke mentol pada kadar 60 kitaran sesaat. Sebarang kelipan cahaya terlalu pantas untuk dikesan oleh mata kasar.
- Bahagian kawalan VFD menentukan voltan dan kekerapan atau nombor kitaran tugas yang dihantar ke motor. Motor menggunakan bentuk gelombang termodulat lebar nadi untuk mengawal kelajuan motor.
Evolusi Pemacu Frekuensi Boleh Ubah
VFD telah berkembang dari semasa ke semasa, tetapi fungsi asas kekal. Ia digunakan dalam banyak aplikasi dan membantu industri berkembang. Dengan lonjakan semasa dalam IIoT dan pembuatan pintar, VFD akan menjadi penting untuk memproses penambahbaikan dan menyediakan data yang bermakna untuk membantu pengeluar menjadi peneraju dalam industri mereka.