Değişken frekanslı sürücülerin (VFD'ler) uygulama avantajlarını biliyoruz:
İlk olarak, enerji-tasarrufu avantajları önemlidir. Örneğin, fanlar ve pompalara yönelik enerji-verimli uygulamalarda, bu cihazların kare tork özellikleri, geleneksel değişken hava hacmi (VAV) ve sabit basınçlı ekipmanlarla karşılaştırıldığında hem donanım yatırımında hem de elektrik enerjisinde önemli miktarda tasarruf sağlar. Sonuç olarak, ilk yatırım maliyeti kolayca telafi edilir. Değişken frekanslı hız kontrolü, merkezi klima sistemleri, hidrolik pompalar, sabit basınçlı su besleme sistemleri ve hava kompresörleri dahil olmak üzere çok sayıda cihaza başarıyla uygulanmıştır. DSP işlem hızlarının sürekli ilerlemesi, vektör frekans dönüştürücülerin geliştirilmesine yol açmıştır. Bu dönüştürücüler, daha yüksek bir maliyet-performans oranı sağlarken geleneksel DC hız kontrolüyle karşılaştırılabilir tork özellikleri sunar. Sonuç olarak, geleneksel DC hız kontrol sistemlerinin yerini alıyorlar ve eski ekipmanların yeniden değerlendirilmesi için mükemmel bir çözüm sunuyorlar.
İkincisi, bakım ve yönetimi kolaylaştırırlar. İnvertörün çalışması nispeten basittir. Güç elektroniği ve mikroelektronik alanındaki gelişmeler, insan-makine etkileşimini geliştirerek modern invertörlerin kararlılığını, uyarlanabilirliğini ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırdı. Üçüncüsü, mükemmel kontrol hassasiyeti sağlar. Kontrol teknolojisindeki sürekli gelişmeyle birlikte akıllı invertör kontrolü tanınma ve yaygın uygulama alanı kazanmıştır. Deneyler, invertör hassasiyetinin %0,01'e ulaşabileceğini, bunun da tekstil baskı ve boyama ekipmanlarında, renkli baskı ekipmanlarında ve benzer uygulamalarda özel invertörlerin benimsenme oranında önemli bir artışa yol açtığını gösteriyor.
Üçüncüsü, şebeke etkisini en aza indiriyorlar. VFD'ler genellikle gerçek koşullara etkili biçimde uyum sağlayan yumuşak-başlangıç yöntemlerini kullanır. Frekansı değiştirerek, proses gereksinimlerine uyacak şekilde motor yük çıkışını kontrol ederler. Başlatma ve kapatma sırasında-motor akımı ani akımı önleyerek gerçek yumuşak-başlatma/yumuşak-durdurmayı sağlar. Bu, servis ömrünü uzatırken ızgarayı ve ekipmanı korur.
Son olarak, VFD'ler arıza alarmı ve kayıt tutma yeteneklerine sahiptir. Faz kaybı, düşük/yüksek voltaj, aşırı akım, aşırı ısınma, aşırı yük torku veya ters dönüş gibi sorunlar meydana geldiğinde, VFD'nin mikroişlemcisi bunları alarm veya hata sinyalleri olarak tanımlar. Daha sonra kendisini ve çalıştırılan ekipmanı korumak için çalışmayı durdurur. Normal çalışma ancak onarımlardan, ayarlamalardan veya arıza sıfırlamasından sonra devam eder.
Endüstriyel Otomasyon Sistemlerinde VFD Uygulamasında Dikkat Edilmesi Gerekenler
1. Yeterli Isı Dağıtımını Sağlayın
Değişken frekanslı sürücülerin nispeten yüksek ısı dağıtımı gereksinimleri vardır ve hizmet ömürleri sıcaklıkla ters orantılıdır. Şu anda çoğu sürücüde, ısı dağıtımı için hava sirkülasyonunu kolaylaştırmak amacıyla dahili soğutma fanları bulunmaktadır. Bu, engelsiz hava akışını sağlamak için dikey kurulum gerektirir. Alan kısıtlamaları nedeniyle birden fazla sürücünün aynı kontrol kabinine yerleştirilmesi gerektiğinde, karşılıklı ısı transferini en aza indirmek için yatay olarak düzenlenmelidirler.
2. Harmonik Girişimi Giderin
VFD'ler nispeten küçük harmonik girişimlere maruz kalsa da, tamamen bağışık değildirler. Bu nedenle bu hususa dikkat edilmesi gerekliliğini korumaktadır. VFD'nin bakış açısına göre PWM kontrol yöntemi, güç kaynağı çıkış hatlarındaki harmonik akımların nedenidir. Harmonikler oluştuğunda gerilim ve akım bozulmaları ortaya çıkar. Tipik olarak harmonikleri VFD tarafına harmonik filtreler takarak gideririz. Ek olarak, harmonik akımlara direnirken gürültüyü kontrol etmek için VFD'ler için özel topraklama yöntemleri kullanılabilir.
3. Mesafe Tazminatını Düşünün
VFD'lerin dikdörtgen darbelerdeki çıkış voltajı, çok yüksek voltaj seviyelerine neden olur. Reaktans ve kapasitans göz önüne alındığında, sorunu voltaj hesaplama formülünü kullanarak açıklayabiliriz: U=Zcdu/dt Dolayısıyla daha uzun motor kabloları, daha yüksek reaktans ve daha büyük kapasitans, voltajın artmasına neden olur. Tipik olarak VFD kabloları 50 metreyi aştığında telafi önlemleri gerekir. Bu, çıkış mesafesini yaklaşık 300 metreye kadar uzatır. Elbette tasarım kararları, VFD'nin seçimi de dahil olmak üzere gerçek koşullara dayanmalıdır.