Som leverantör av 15KW Variable Frequency Drives (VFD) stöter jag ofta på förfrågningar om de tekniska detaljerna i våra produkter, speciellt gällande underspänningsskydd. I det här blogginlägget ska jag fördjupa mig i hur underspänningsskyddet fungerar på en 15KW VFD.
Förstå grunderna för en 15KW VFD
Innan vi diskuterar underspänningsskydd är det viktigt att förstå vad en 15KW VFD är. En frekvensomriktare är en elektronisk enhet som styr hastigheten på en växelströmsmotor genom att variera frekvensen och spänningen som tillförs motorn. En 15KW VFD är designad för att hantera motorer med en effekt på upp till 15 kilowatt, vilket gör den lämplig för ett brett utbud av industriella och kommersiella applikationer som transportband, pumpar och fläktar.
Kärnkomponenterna i en VFD inkluderar likriktaren, DC-bussen och växelriktaren. Likriktaren omvandlar den inkommande växelströmmen till likström, som lagras på likströmsbussen. Växelriktaren omvandlar sedan likströmmen tillbaka till växelström med en variabel frekvens och spänning för att styra motorhastigheten.
Vikten av underspänningsskydd
Underspänningsförhållanden kan uppstå på grund av olika orsaker, såsom fluktuationer i elnätet, långa kabeldragningar eller överbelastning av det elektriska systemet. När inspänningen till VFD sjunker under en viss nivå kan det ha flera negativa effekter på VFD och den anslutna motorn.
För det första kan låg spänning få VFD:n att dra för hög ström för att bibehålla samma uteffekt. Denna ökade ström kan leda till överhettning av VFD-komponenterna, potentiellt skada halvledarenheterna och minska frekvensomriktarens livslängd. För det andra kan otillräcklig spänning göra att motorn går ojämnt, vilket ger mindre vridmoment och ökar risken för att den stannar. I vissa fall kan en motor som har stannat dra ännu mer ström, vilket ytterligare förvärrar problemet.
Underspänningsskydd är avgörande för att förhindra dessa problem. Det säkerställer tillförlitlig drift av VFD och den anslutna motorn, minskar risken för skador på utrustningen och minimerar stilleståndstiden.
Hur underspänningsskydd fungerar på en 15KW VFD
- Spänningsavkänning
Underspänningsskyddssystemet i en 15KW VFD börjar med spänningsavkänning. Sensorer placeras vid ingången på VFD:n för att kontinuerligt övervaka den inkommande växelspänningen. Dessa sensorer är vanligtvis utformade för att mäta RMS-värdet (Root Mean Square) för spänningen, vilket ger en korrekt representation av den effektiva spänningsnivån.
Spänningssensorerna skickar de uppmätta spänningssignalerna till VFD:ns styrkort. Styrkortet är utrustat med en mikrokontroller som bearbetar dessa signaler och jämför den uppmätta spänningen med ett förinställt tröskelvärde. Denna tröskel är vanligtvis justerbar, vilket gör att användare kan ställa in skyddsnivån för underspänning enligt deras specifika applikationskrav.
- Tröskeljämförelse och beslutsfattande
När mikrokontrollern väl tar emot spänningssignalerna från sensorerna jämför den den uppmätta spänningen med det förinställda tröskelvärdet. Om den uppmätta spänningen ligger över tröskeln, fungerar VFD normalt och motorn går med den inställda hastigheten.
Men om den uppmätta spänningen sjunker under tröskeln, upptäcker mikrokontrollern ett underspänningstillstånd. Vid denna tidpunkt initierar VFD:s styrsystem en serie åtgärder för att skydda frekvensomriktaren och motorn.
- Svar på underspänningsförhållanden
- Larmaktivering: När ett underspänningstillstånd upptäcks, aktiverar VFD först ett larm. Detta larm kan vara i form av en visuell indikator på VFD:ns displaypanel eller en ljudsignal. Larmet varnar operatören eller underhållspersonalen om att det finns ett problem med inspänningen, så att de kan vidta lämpliga åtgärder.
- Minskning av motoreffekt: För att förhindra att VFD drar för hög ström och överhettning kan styrsystemet minska motorns uteffekt. Den gör detta genom att minska frekvensen och spänningen som tillförs motorn. Denna minskning av uteffekt hjälper till att upprätthålla balansen mellan den tillgängliga inspänningen och motorns effektbehov.
- Stängning: Vid svåra underspänningsförhållanden, där spänningen sjunker betydligt under tröskeln under en längre period, kan VFD stängas av helt. Detta är en sista utväg för att skydda frekvensomriktaren och motorn från skador. När VFD stängs av slutar den att leverera ström till motorn och motorn stannar. VFD kommer att förbli i avstängt tillstånd tills inspänningen återgår till en acceptabel nivå, då den kan startas om manuellt.
Faktorer som påverkar prestandan för underspänningsskydd
-
Tröskelinställning
Noggrannheten hos underspänningsskyddet beror till stor del på rätt inställning av tröskelspänningen. Om tröskeln är inställd för högt kan VFD stängas av i förtid på grund av mindre spänningsfluktuationer, vilket orsakar onödig stilleståndstid. Å andra sidan, om tröskeln är inställd för lågt, kan VFD och motorn utsättas för potentiellt skadliga underspänningsförhållanden under en längre period. -
Svarstid
Svarstiden för underspänningsskyddssystemet är också avgörande. En snabb svarstid gör att VFD snabbt kan upptäcka och reagera på underspänningsförhållanden, vilket minimerar risken för skador. Men om svarstiden är för kort kan VFD vara alltför känslig för tillfälliga spänningsfall, vilket leder till falsklarm och onödiga avstängningar.
Relaterade produkter och applikationer
Utöver våra 15KW VFD erbjuder vi även en rad relaterade produkter som t.ex37KW VFD. Dessa VFD:er med högre effekt är lämpliga för större motorer som används i tunga industriella applikationer.
VårFrekvensenhetskontrollger avancerade kontrollfunktioner för VFD:er, så att användarna kan justera motorhastigheten exakt och optimera energiförbrukningen.
För applikationer där en enfas strömförsörjning behöver konverteras till trefas ström, vårVFD enfas till 3-fasprodukter erbjuder en bekväm lösning.
Slutsats
Underspänningsskydd är en viktig egenskap hos en 15KW VFD, vilket säkerställer tillförlitlig och säker drift av frekvensomriktaren och den anslutna motorn. Genom att kontinuerligt övervaka inspänningen, jämföra den med ett förinställt tröskelvärde och vidta lämpliga åtgärder vid underspänningsförhållanden, kan VFD förhindra skador på dess komponenter och undvika kostsamma stillestånd.
Om du är på marknaden för en högkvalitativ 15KW VFD eller någon av våra relaterade produkter, inbjuder vi dig att kontakta oss för en upphandlingsdiskussion. Vårt team av experter är redo att hjälpa dig att hitta rätt lösning för dina specifika applikationsbehov.
Referenser
- "Variable Frequency Drives: Principles, Operation and Troubleshooting" av Mohan Nedungadi
- "Power Electronics Handbook" av Muhammad H. Rashid