信頼性の高いVFDシステムの構築

可変周波数ドライブ （VFD） 三相ACモーターの出力を制御するための産業標準に徐々になりました 。電圧と周波数を変えることにより、VFDはスムーズで信頼性の高い制御を実現します モーターのトルクと速度の。モーションコントロールアプリケーションから換気システム、重工業に至るまで、VFDは産業環境の定番となっています。

ただし、VFDの全体的な効率は、VFDの設置と設計プロセスで使用される機器の品質に大きく依存します。モーター、ケーブル、およびその他の接続されたデバイスは、取り付けるドライブの仕様と完全に互換性がある必要があります。

VFDはどのように機能しますか？

VFDはソリッドステートテクノロジーに不可欠であり、3相ACライン電圧を正弦波PWM波形に変換します。これにより、周波数と電圧を変化させることができます。内部的には、VFDは次のもので構成されています：

• AC-DCコンバーター
• 整流器出力をフィルタリングするためのDCバス
• DCからACへのインバーター

インバーターは、モーターを駆動する可変電圧および周波数出力のスムーズな流れを担っています。集中制御を確実にするために、マイクロプロセッサがVFDにインストールされ、全体的な動作とパラメータを管理します。

前提条件

VFDをシステムに統合する前に、いくつかの質問をして、適切な仕様のドライブを選択していることを確認する必要があります。 ：

負荷のトルク要求はどうなりますか？

• VFDの過電流容量は限られているため、重いユニットには十分なサイズのユニットが必要になります。

ドライブはいくつのモーターを制御しますか？

• 最悪のシナリオに備えるために、すべてのモーターのピーク電流を計算する必要があります。

アプリケーションには瞬時の速度変動が必要ですか？

• この要件に基づいて、ドライブのサイズを大きくする必要がある場合があります。

モーターは過熱などの問題に対処する必要がありますか？

• 低速、定トルクのアプリケーションでよくある問題。

電源は一定のままですか？

• いくつかの産業用ユニットは、エネルギーを節約するために負荷制限を使用しているため、この場合、バックアップ機能を備えたドライブを選択する必要があります。

外部エンクロージャーは必要ですか？

• これは、ドライブがさらされる条件によって異なります。ほこり、水、その他の化学物質が多すぎると、VFDの機能が著しく損なわれる可能性があります。

ケーブルの選択

ケーブルとモーターのインピーダンスの不一致により、VFDで反射波が発生し、電圧レベルが実質的に2倍になり、ケーブルやコンポーネントが損傷する可能性があります。好ましい解決策は、そのような用途で危険なPVCと比較して、そのような反射波に耐えることができるXLPEケーブル絶縁の使用です。このようなケーブルを使用すると、VFDシステムにも他の利点があります。 静電容量の減少など、モーターの寿命を延ばすことができます。断熱特性により、コロナ損失から発生する熱が他の機器に影響を与えたり、断熱材のメルトダウンや火災などの危険を引き起こしたりすることもありません。

さらに、VFDケーブルは、ケーブル内で変化する電流の量に比例するノイズを放射します。ケーブルの長さが長くなるとノイズも大きくなるため、このようなケーブルを適切にシールドする必要があります。放射ノイズを補正しないでおくと、モーター巻線とフレーム間の容量結合などの問題が発生し、熱電対、エンコーダー、低レベルの通信信号などの近くのデバイスに影響を与える可能性があります。

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