Εάν εργάζεστε με ηλεκτρικούς κινητήρες όπως έχω, θα γνωρίζετε ένα πράγμα σίγουρα - όταν πρόκειται για ταχύτητα κινητήρα, ακόμη και μια μικρή αναντιστοιχία μπορεί να μετατραπεί σε ένα μεγάλο πρόβλημα.
Ποιοι είναι οι βασικοί ρόλοι ενός VFD (μεταβλητή μονάδα συχνότητας) σε βιομηχανικές εφαρμογές;
Τα VFDs βοηθούν με τρεις μεγάλους τρόπους: εξοικονόμηση ενέργειας, μείωση του κόστους συντήρησης και βελτίωση του ελέγχου αυτοματισμού. Είναι ιδιαίτερα ισχυρά σε συστήματα ανεμιστήρων και αντλιών, όπου η χρήση ενέργειας πέφτει κατά 20% έως 60% με μεταβλητό έλεγχο ταχύτητας. Τα VFDs επιτρέπουν επίσης την έναρξη του μαλακού κινητήρα, προστατεύοντας τόσο το πλέγμα όσο και τα μηχανήματα σας. Στις αυτοματοποιημένες ρυθμίσεις, προσφέρουν ακριβή έλεγχο ταχύτητας για καλύτερο συγχρονισμό και συνολική βελτίωση της ποιότητας.
Ας σκάψουμε λίγο βαθύτερα, ειδικά αν διαχειρίζεστε πολλαπλούς κινητήρες ή ευαίσθητο βιομηχανικό εξοπλισμό.
Εάν χρησιμοποιείτε οπαδούς ή αντλίες, αυτό είναι όπου οι VFDs λάμπουν.
Πώς ένα VFD εξοικονομεί ενέργεια σε συστήματα ανεμιστήρα και αντλίας;
Η κατανάλωση ενέργειας στους ανεμιστήρες και τις αντλίες είναι ανάλογη προς τον κύβο της ταχύτητας του κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι μια μικρή μείωση της ταχύτητας οδηγεί σε μια μεγάλη εξοικονόμηση ενέργειας. Αντί να ρυθμίζει τη ροή με αποσβεστήρες ή βαλβίδες (ενώ ο κινητήρας διατηρεί την περιστροφή πλήρους ταχύτητας), ένα VFD επιβραδύνει τον κινητήρα κάτω για να ταιριάζει με τη ζήτηση. Αυτό συχνά οδηγεί σε 20% -60% λιγότερη κατανάλωση ενέργειας, ειδικά σε HVAC, ύδατος ή συστήματα εξάτμισης.
Παλαιός τρόπος εναντίον έξυπνου τρόπου
Η χρήση αποσβεστήρων ή βαλβίδων για τον έλεγχο της ροής είναι σαν να τρέχετε το αυτοκίνητό σας σε πλήρη γκάζι και να χρησιμοποιείτε το φρένο για να επιβραδύνετε - είναι σπατάλη. Ένα VFD, από την άλλη πλευρά, απλά "διευκολύνει το αέριο."
Εδώ είναι μια γρήγορη σύγκριση:
Μέθοδος ελέγχου
Ταχύτητα κινητήρα
Κατανάλωση ενέργειας
Ενεργειακής απόδοσης
Έλεγχος βαλβίδας/αποσβεστήρα
Συνεχής
Σχεδόν πλήρες φορτίο
Φτωχός
Έλεγχος VFD
Ευκανόνιστος
Μειώνεται σημαντικά
Εξοχος
Σε συστήματα όπως παροχή νερού σταθερής πίεσης, εξαερισμός εργοστασίου, και κεντρικός κλιματισμός, Τα VFD δεν είναι μόνο προαιρετικά-είναι απαραίτητα για μακροπρόθεσμες αποταμιεύσεις.
Στα συστήματα ανεμιστήρα και αντλίας, τα VFD επιτυγχάνουν σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας μειώνοντας την ταχύτητα του κινητήρα.Αληθής
Σύμφωνα με το κείμενο, η κατανάλωση ενέργειας σε ανεμιστήρες και αντλίες είναι ανάλογη προς τον κύβο της ταχύτητας του κινητήρα. Τα VFDs προσαρμόζουν άμεσα την ταχύτητα για να ταιριάζουν με τη ζήτηση, αποφεύγοντας τα απόβλητα του κινητήρα που λειτουργεί με πλήρη ταχύτητα όταν χρησιμοποιείτε βαλβίδες ή αποσβεστήρες, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας κατά 20%-60%.
Η χρήση βαλβίδων ή αποσβεστήρων για τον έλεγχο της ροής σε συστήματα ανεμιστήρα και αντλίας είναι εξίσου αποτελεσματική με τη χρήση ενός VFD, καθώς ο κινητήρας τρέχει πάντοτε ούτως ή άλλως.Ψευδής
Αυτό έρχεται σε αντίθεση με το κείμενο. Το κείμενο μοιάζει με βαλβίδες/αποσβεστήρες (με τον κινητήρα με πλήρη ταχύτητα) στη χρήση του «φρένου» και το αποκαλεί «σπατάλη». Τα VFDs μειώνουν άμεσα την κατανάλωση ενέργειας μειώνοντας την ταχύτητα, αξιοποιώντας την αρχή ότι η ενέργεια είναι ανάλογη με την ταχύτητα Cubed, η οποία είναι η πιο «έξυπνη» και σημαντικά μέθοδος εξοικονόμησης ενέργειας.
Μπορούν οι κινητήρες να ξεκινήσουν "απαλά";
Απολύτως - και η χρήση ενός VFD κάνει έναν κόσμο διαφοράς.
Πώς ένα VFD επιτρέπει την μαλακή εκκίνηση των κινητήρων;
Η εκκίνηση του κινητήρα άμεσης γραμμής δημιουργεί τεράστιες ρεύμα και μηχανικό σοκ. Αυτό είναι δύσκολο στο ηλεκτρικό σας δίκτυο και ακόμη πιο δύσκολο για τον εξοπλισμό σας - βαλβίδες, αγωγούς, συζεύξεις. Ένα VFD αυξάνει την τάση και τη συχνότητα ομαλά από το μηδέν, οπότε το ρεύμα εκκίνησης παραμένει κάτω από την ονομαστική τιμή. Αυτό προστατεύει το ηλεκτρικό σας δίκτυο, επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και μειώνει το κόστος συντήρησης.
Τα οφέλη μαλακής εκκίνησης με μια ματιά:
Χαμηλότερο ρεύμα εκκίνησης, μείωση του φορτίου πλέγματος
Ομαλή επιτάχυνση, ελαχιστοποιώντας τους κραδασμούς
Λιγότερη φθορά, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού
Εάν έχετε αντικαταστήσει ποτέ ένα φθαρμένο σύνδεσμο ή καμένο τερματικό κινητήρα μετά από ένα σκληρό ξεκίνημα, θα εκτιμήσετε πραγματικά τι μπορεί να κάνει ένα VFD.
Τα VFD μειώνουν τη μηχανική τάση στον εξοπλισμό κατά την εκκίνηση του κινητήρα, ελέγχοντας ομαλά το ρεύμα εκκίνησης και την επιτάχυνση.Αληθής
Το κείμενο δηλώνει ρητά ότι η άμεση εκκίνηση της γραμμής δημιουργεί «τεράστιες ρεύμα και μηχανικό σοκ», το οποίο είναι πολύ δύσκολο για εξοπλισμό (όπως βαλβίδες, αγωγοί, συζεύξεις). Τα VFD επιτυγχάνουν ένα μαλακό ξεκίνημα, αυξάνοντας ομαλά την τάση και τη συχνότητα από το μηδέν, διατηρώντας το ρεύμα εκκίνησης κάτω από την ονομαστική τιμή, μειώνοντας σημαντικά σημαντικά τη φθορά και το δάκρυ και την επέκταση της διάρκειας ζωής του εξοπλισμού.
Η κατεύθυνση της αρχικής εκκίνησης των κινητήρων δεν προκαλεί σημαντική μηχανική σοκ στον εξοπλισμό, καθιστώντας περιττή το μαλακό χαρακτηριστικό εκκίνησης των VFD.Ψευδής
Αυτό αντιφάσκει άμεσα με το κείμενο. Το κείμενο προειδοποιεί ρητά ότι η απευθείας εκκίνηση της γραμμής δημιουργεί «τεράστιες ρεύμα και μηχανικό σοκ», το οποίο είναι «ακόμη πιο δύσκολο για τον εξοπλισμό σας» (όπως βαλβίδες, αγωγοί, συζεύξεις), συγκρίνοντάς το με τη φθορά μετά από ένα «σκληρό ξεκίνημα». Η δυνατότητα μαλακής εκκίνησης των VFDS παρουσιάζεται με ακρίβεια για την επίλυση αυτού του ζητήματος παρέχοντας ομαλή επιτάχυνση για να ελαχιστοποιήσει αυτές τις αρνητικές επιπτώσεις.
Είναι απαραίτητα VFDs στα συστήματα αυτοματισμού;
Τίμια; Όλο και περισσότερο - ναι.
Πώς υποστηρίζουν τα συστήματα αυτοματισμού VFDS;
Τα σύγχρονα VFDs έρχονται με ενσωματωμένους επεξεργαστές 32-bit ή 16-bit. Διαχειρίζονται λογικούς υπολογισμούς, εκτελούν ακριβείς ρυθμίσεις συχνότητας και προσφέρουν έξυπνες λειτουργίες ελέγχου. Με την ακρίβεια συχνότητας εξόδου τόσο πρόστιμο όσο το 0,01%, είναι ιδανικά για οποιοδήποτε σύστημα που απαιτεί σφιχτό συγχρονισμό ταχύτητας, όπως οι γραμμές κλωστοϋφαντουργίας, η επεξεργασία γυαλιού, οι ανελκυστήρες ή οι μηχανές CNC.
Ας πάρουμε τους ανελκυστήρες ως παράδειγμα. Χωρίς VFD, θα αισθανόσασταν ένα τσίμπημα κάθε φορά που κινείται. Με ένα, είναι ομαλό ως μετάξι.
Όπου τα VFDs κάνουν τη διαφορά στον αυτοματισμό:
Εφαρμογή
Εργασία ελέγχου
Αντίκτυπος VFD
Κλωστοϋφαντουργικές γραμμές
Περιέλιξη, ένταση
Συνέπεια, λιγότερη θραύση
Συστήματα ανελκυστήρα
Έλεγχος ανύψωσης
Ομαλή βόλτα, εξοικονόμηση ενέργειας
Μηχανές CNC
Έλεγχος ταχύτητας εργαλείων
Υψηλότερη ακρίβεια
Παρασκευή γυαλιού
Τράβηγμα άκρων, ανάμειξη
Ισορροπημένος έλεγχος της διαδικασίας
Τα VFD είναι κατάλληλα για εφαρμογές αυτοματισμού που απαιτούν συγχρονισμό σφιχτού ταχύτητας λόγω του ελέγχου συχνότητας υψηλής ακρίβειας.Αληθής
Το κείμενο δηλώνει ότι τα σύγχρονα VFD έχουν ακρίβεια συχνότητας εξόδου τόσο πρόστιμο όσο 0,01% και είναι «ιδανικά για κάθε σύστημα που απαιτεί συγχρονισμό σφιχτό ταχύτητα», εφαρμογές καταχώρησης όπως γραμμές κλωστοϋφαντουργίας, επεξεργασία γυαλιού, ανελκυστήρες και μηχανές CNC.
Τα VFD που χρησιμοποιούνται στα συστήματα αυτοματισμού είναι απλά απλά ελεγκτές ταχύτητας και δεν περιέχουν ενσωματωμένη ισχύ επεξεργασίας ή έξυπνες λειτουργίες ελέγχου.Ψευδής
Αυτό αντιφάσκει άμεσα με το κείμενο. Το κείμενο αναφέρει ρητά ότι τα σύγχρονα VFDs έρχονται με «ενσωματωμένους επεξεργαστές 32-bit ή 16-bit», μπορούν να «χειριστούν τους λογικούς υπολογισμούς» και «να προσφέρουν έξυπνα χαρακτηριστικά ελέγχου», υποδεικνύοντας ότι δεν είναι απλές συσκευές.
Μπορούν πραγματικά οι VFD να βελτιώσουν την ποιότητα του προϊόντος;
Ναι - και με τρόπους που είναι εύκολο να μετρηθούν.
Πώς βελτιώνουν τα VFDs την ποιότητα της διαδικασίας και μειώνουν τη φθορά του εξοπλισμού;
Με κινητήρες σταθερής ταχύτητας, οι ρυθμίσεις ταχύτητας εξαρτώνται συχνά από την ανθρώπινη κρίση και τις χειροκίνητες τσιμπήματα. Αυτό οδηγεί σε ασυνέπεια. Τα VFDs το αλλάζουν εντελώς. Προσαρμόζουν δυναμικά τις ταχύτητες του κινητήρα με βάση τις ανάγκες της διαδικασίας, τη βελτίωση της συνέπειας, τη μείωση του θορύβου και των κραδασμών και την απλούστευση του ελέγχου.
Πάρτε μηχανές κλωστοϋφαντουργίας. Η θερμοκρασία στο stenter ελέγχεται από την ποσότητα του ζεστού αέρα που ανατινάχτηκε μέσα. Χωρίς VFD, η ταχύτητα ανεμιστήρα είναι σταθερή και η ροή αέρα ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας αποσβεστήρες - που μπορεί να αποτύχει ή να αποτύχει. Αυτό οδηγεί σε ανώμαλη θερμότητα και κακή ποιότητα προϊόντων. Με ένα VFD, η ίδια η ταχύτητα του ανεμιστήρα ρυθμίζεται, εξασφαλίζοντας σταθερή θερμοκρασία και ύφασμα καλύτερης ποιότητας.
Συγκρίνετε πριν και μετά το VFD:
Είδος
Χωρίς VFD
Με VFD
Λειτουργία
Χειροκίνητη προσαρμογή
Αυτόματη προσαρμογή
Συνέπεια προϊόντος
Μεταβλητός
Πολύ συνεπής
Ποσοστό διάσπασης
Συχνή συντήρηση
Εκτεταμένη διάρκεια ζωής
Κατανάλωση ενέργειας
Υψηλός
Μείωση κατά 20-60%
Μόλις άρχισα να χρησιμοποιώ VFD στα συστήματά μας, το downtime έπεσε, η έξοδος βελτιώθηκε και ειλικρινά σταμάτησα να ανησυχώ για μερικές από τις συνεχείς αποτυχίες του εξοπλισμού.
Τα VFDs βελτιώνουν σημαντικά τη συνοχή του προϊόντος επιτρέποντας τη δυναμική προσαρμογή ταχύτητας με βάση τις ανάγκες της διαδικασίας.Αληθής
Το κείμενο δηλώνει ρητά ότι με κινητήρες σταθερής ταχύτητας, οι προσαρμογές ταχύτητας εξαρτώνται από ανθρώπινα/χειροκίνητα τσιμπήματα, οδηγώντας σε «ασυνέπεια». Αντίθετα, οι δυναμικά ρυθμίζουν τις ταχύτητες του κινητήρα VFDs με βάση τις ανάγκες της διαδικασίας, τη βελτίωση της συνέπειας "και ο πίνακας σύγκρισης παραθέτει τη συνοχή του προϊόντος ως μεταβολή από τη« μεταβλητή »χωρίς VFD σε« ιδιαίτερα συνεπή »με το VFD.
Σε συστήματα χωρίς VFD, η χρήση μεθόδων χειροκίνητης ρύθμισης όπως οι αποσβεστήρες για τον έλεγχο των διεργασιών (όπως η θερμοκρασία σε μηχανές κλωστοϋφαντουργίας) είναι εξίσου αποτελεσματική και αξιόπιστη με τη χρήση ενός VFD.Ψευδής
Το κείμενο το αντικρούει αυτό με το παράδειγμα κλωστοϋφαντουργίας. Δηλώνει ότι χωρίς VFD, χρησιμοποιώντας αποσβεστήρες για τη ρύθμιση της ροής αέρα για τον έλεγχο της θερμοκρασίας «μπορεί να αποτύχει ή να αποτύχει», οδηγώντας σε «ανομοιόμορφη θερμότητα και κακή ποιότητα προϊόντων». Χρησιμοποιώντας ένα VFD για να ρυθμίσετε την ταχύτητα του ανεμιστήρα εξασφαλίζει άμεσα τη «σταθερή θερμοκρασία και το ύφασμα καλύτερης ποιότητας», δείχνοντας ότι οι μέθοδοι χειροκίνητης ρύθμισης δεν είναι τόσο αποτελεσματικές ή αξιόπιστες όσο το VFD Control.
συμπέρασμα
Για μένα, ένα VFD είναι σαν τον καλύτερο χειριστή στην ομάδα σας - smart, σταθερή και πάντα σας εξοικονομεί χρήματα. Εάν δεν χρησιμοποιείτε ακόμα, πιθανότατα ξοδεύετε περισσότερο από ό, τι θα έπρεπε.
Μετάβαση στο περιεχόμενο 
