选择VFD时要问的五个问题

希望选择变频驱动器(VFD)的用户需要考虑其应用、电源特性以及其他安全和维护方面,以确保生产工厂的运行保持平稳,停机时间最小。

通过蒂姆公园 2017年1月9日

学习目标

  • 用户应选择适合其应用的变频驱动器(VFD)。
  • 应用可分为可变扭矩、恒扭矩或恒马力。
  • 用户在选择VFD时需要考虑通信协议和维护策略。

生产工厂需要更多的自动化控制和提高生产速度。在自动化加工厂和商业建筑中,变频驱动器(VFD)控制三相电机是很常见的。用户选择符合特定应用需求的VFD是很重要的。VFD的优点包括:

  • 变速

  • 改进流程效率和控制

  • 加减速控制

  • 减少需求和能源成本

  • 固态启动和倒车

  • 阶段转换。

选择VFD时要问的五个问题

VFD的买家和说明书在为应用选择VFD之前应该问五个问题。

1.应用是什么?

应用程序可以分为三种类型之一:

  • 可变转矩

  • 恒转矩

  • 持续的马力。

驱动器制造商目录中的参考表和互联网可以为用户提供特定应用所需的扭矩和功率特性的指导。表1提供了每种类型的一些示例。

此步骤中最重要的因素是将负载特性与驱动器匹配。驱动器的选择应满足或超过电机在稳态平均模式和过载下对电流的需求,这是典型的高要求启动。

2.变频器的电源特性是什么?

定义了应用程序之后,下一步是确定输入电压、频率和配电配置。在北美,输入通常是交流电,但也有需要直流的应用。低压输入选项一般为交流115v、交流208 ~ 230v、交流380 ~ 480v或交流575 ~ 600v,最高可达交流690v。

典型的输入频率额定值为50或60 Hz。虽然这并不常见,但交流驱动器被指定从直流电源工作,这扩大了替代技术和更苛刻的系统应用的范围。

3.需要什么样的围栏?

确保一个合适的外壳是至关重要的,因为它可以增加驱动器的寿命并提供保护。许多驱动器都是大型自动化平台的一部分,并在清洁的空调控制室中预留空间。这减少了设备的环境压力。底盘或最低限度的保护产品可从大多数驱动器的制造商用于这一目的。

然而,在现场,大多数单独的电机控制器都受到波动条件的影响。了解驱动器的安装位置是延长使用寿命的关键。UL或NEMA类型1、12和4代表了可能需要的大多数标准保护等级。考虑表2中突出显示的设置。

在这些范围之外的操作是可能的,每个驱动器制造商都可以提供降额系数,以便为更高要求的应用适当选择更大的产品。根据应用程序的不同,也可以使用定制设计的选项。

4.驱动器与进程兼容吗?

对于这一步,用户、机器制造商和系统集成商需要问自己关于这个过程的两个具体问题:

是否需要反馈?定义应用中对电机的要求和期望。许多驱动器应用被认为是过程调节器而不是速度调节器。嵌入式内存、更快的处理器和输入/输出(I/ o)允许驱动器控制各种进程。这些可能包括连接到驱动器上的传感器,使用PID应用程序来维持容器中的液位,或者使用多个编码器控制多个驱动器来计算正确的直径和速度的绕线器应用程序。无论过程类型或被测量的信号(压力、流量或温度)如何,它们仍然用于控制驱动器对电机的输出。

需要什么样的沟通?通信是许多应用程序的关键部分。在某些情况下,一个有用的显示器可以帮助操作员确认流程已经准备就绪。来自驱动器的其他典型通信是模拟和数字输出。或者用户可能需要驱动器控制条件的统计数据,这使得现场总线通信成为一个很好的选择。来自数据收集系统的控制(用于建筑自动化应用)也是可能的。

5.制造商应该提供什么样的服务和支持?

首先,看看产品保修期,看看预期的可靠性。18个月到2年的保修期很常见,但也可以延长到5年甚至更久。重要的是要记住,电子行业是流动的,没有人能保证当前的购买在五年后还能以完全相同的形式出现。唯一确定的是,技术将继续进步,功能将不断增加。

在该领域的专家帮助是有价值的安装和调试驱动器。良好的电话支持网络和本地/区域技术人员对于维持生产线的运行和让员工忙碌和舒适至关重要。简单的可服务性和支持意味着更少的生产力损失和更少的停机时间。

为了便于讨论,所讨论的应用程序在某种程度上是标准化的。在某些情况下可能适用其他选择标准。大多数驱动器制造商可以帮助识别这些特殊情况,并在需要时提供定制的驱动器。即便如此,上面强调的问题可以为vfd的买家和规格提供坚实的基础。

蒂姆公园,丹佛斯高级应用工程师。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com

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