درایو فرکانس متغیر توضیح داده شده است: چگونه کار می کند و چه زمانی واقعاً به یکی نیاز دارید

در واقع یک درایو فرکانس متغیر چه می کند

درایو فرکانس متغیر (VFD) یک کنترل کننده الکترونیکی است که سرعت موتور الکتریکی AC را با تغییر فرکانس و ولتاژ برق عرضه شده به آن تنظیم می کند. به جای راه اندازی یک موتور با سرعت ثابت تعیین شده توسط فرکانس خط - معمولاً 50 هرتز یا 60 هرتز بسته به کشور - یک VFD به موتور اجازه می دهد تا دقیقاً با سرعت مورد نیاز در هر لحظه کار کند. این قابلیت به ظاهر ساده پیامدهای عمیقی برای مصرف انرژی، سایش مکانیکی، کنترل فرآیند و انعطاف‌پذیری عملیاتی تقریباً در هر صنعتی که از موتورهای الکتریکی استفاده می‌کند، دارد.

برای درک اینکه چرا این مهم است، پمپی را در نظر بگیرید که سیال را از طریق لوله حرکت می دهد. موتوری که با سرعت کامل ثابت کار می کند، بدون توجه به اینکه آیا واقعاً به حداکثر جریان نیاز است یا خیر، حداکثر جریان را ارائه می دهد. از نظر تاریخی، تنها راه برای کاهش جریان، بستن جزئی یک شیر بود - هدر دادن انرژی که هنوز برای فشار دادن سیال در مقابل محدودیت مصرف می‌شد. یک VFD این مشکل را با کاهش سرعت موتور در زمانی که خروجی کمتری مورد نیاز است حل می کند. از آنجا که مصرف برق در بارهای گریز از مرکز مانند پمپ ها و فن ها از قانون مکعب پیروی می کند و سرعت موتور را فقط کاهش می دهد. 20 درصد مصرف انرژی را تقریباً 49 درصد کاهش می دهد. . این رابطه دلیل اصلی این است که VFD ها چنین بازدهی سریعی از سرمایه گذاری در برنامه های کاربردی با بار متغیر ایجاد می کنند.

VFD ها بسته به صنعت و منطقه با چندین نام دیگر نیز شناخته می شوند: درایوهای سرعت متغیر (VSD) ، درایوهای فرکانس قابل تنظیم (AFD) ، درایوهای اینورتر ، and درایوهای AC همه در اصل به یک فناوری اشاره دارند. در برخی زمینه ها، اصطلاح "اینورتر" به طور خاص استفاده می شود - اشاره ای به مرحله نهایی فرآیند تبدیل توان داخلی VFD.

نحوه عملکرد داخلی VFD: فرآیند تبدیل برق سه مرحله ای

درک آنچه در داخل یک اتفاق می افتد درایو فرکانس متغیر توضیح می دهد که چرا به همان صورت عمل می کند - و چرا الزامات نصب و حفاظت خاصی وجود دارد. فرآیند تبدیل در سه مرحله متمایز انجام می شود: اصلاح، فیلتر باس DC و وارونگی.

مرحله 1: یکسو کننده

برق AC ورودی از منبع تغذیه - چه تک فاز یا سه فاز - ابتدا وارد بخش یکسو کننده می شود. یکسو کننده ولتاژ AC را با استفاده از یک پل دیودی یا در درایوهای پیشرفته تر، مجموعه ای از تریستورهای کنترل شده یا IGBT (ترانزیستورهای دوقطبی دروازه ایزوله شده) به ولتاژ DC تبدیل می کند. یکسو کننده دیود شش پالس استاندارد رایج ترین پیکربندی در VFD های صنعتی است. خروجی یکسو کننده یک ولتاژ DC ضربانی است که هنوز یک جزء موج دار AC قابل توجهی را حمل می کند.

مرحله 2: اتوبوس DC

DC ضربان دار از یکسو کننده از طریق یک باس DC - اساساً یک بانک خازن بزرگ و گاهی اوقات سلف - عبور می کند که ولتاژ را به سطح DC پایدار صاف می کند. این گذرگاه DC میانی معمولاً تقریباً است 1.35 برابر ولتاژ RMS خط به خط ورودی : حدود 650-700 ولت DC برای منبع 480 ولت AC، یا 270-310 ولت DC برای منبع AC 230 ولت. باس DC همچنین به عنوان یک بافر ذخیره انرژی عمل می کند و انرژی احیا کننده تولید شده در هنگام کاهش سرعت موتور را جذب می کند. در درایوهای بدون مقاومت ترمز یا قسمت جلوی احیا کننده، این انرژی باید تلف شود - به همین دلیل است که مقاومت های ترمز در کاربردهایی با بارهای اینرسی بالا که مکررا متوقف می شوند مورد نیاز است.

مرحله 3: اینورتر

بخش اینورتر ولتاژ DC پایدار را دوباره به خروجی AC مصنوعی با فرکانس و دامنه متغیر تبدیل می کند. VFD های مدرن با استفاده از ترانزیستورهای سوئیچینگ IGBT که توسط مدولاسیون عرض پالس (PWM) کنترل می شوند، این کار را انجام می دهند. IGBT ها معمولاً با فرکانس بالا روشن و خاموش می شوند 2 تا 16 کیلوهرتز - ایجاد یک سری پالس که عرض آنها در الگوی متفاوت است که وقتی در طول زمان یکپارچه می شود، یک شکل موج سینوسی با فرکانس و ولتاژ مورد نظر ایجاد می کند. با تنظیم الگوی PWM، درایو می‌تواند فرکانس‌های خروجی را از نزدیک به صفر تا 400 هرتز یا بیشتر تولید کند، که مربوط به سرعت موتور از توقف اساسا تا چندین برابر سرعت پایه است. اندوکتانس موتور به عنوان یک فیلتر طبیعی عمل می کند و قطار پالس PWM را به جریان سینوسی صاف از سیم پیچ های موتور تبدیل می کند.

انواع درایوهای فرکانس متغیر و محل استفاده از هر یک

همه VFD ها به یک شکل مهندسی نشده اند. توپولوژی های مختلف درایو برای نیازهای کاربردی خاص، محدوده توان و محیط های عملیاتی بهینه شده اند. انتخاب نوع نادرست برای برنامه، مشکلاتی را ایجاد می کند که تنها از طریق تنظیم پارامتر قابل اصلاح نیستند.

درایوهای اینورتر منبع ولتاژ (VSI).

درایوهای VSI - که شامل اکثریت قریب به اتفاق VFD های همه منظوره هستند که امروزه فروخته می شوند - ولتاژ باس DC را تنظیم می کنند و از PWM برای تولید یک خروجی AC با فرکانس متغیر استفاده می کنند. آنها همه کاره، مقرون به صرفه هستند و در محدوده توانی از اسب بخار کسری تا چندین مگاوات در دسترس هستند. درایوهای VSI برای اکثر کاربردهای پمپ، فن، نوار نقاله و کمپرسور مناسب هستند. محدودیت اصلی آنها این است که یک خروجی غیر سینوسی تولید می کنند که می تواند باعث گرمایش اضافی در سیم پیچ های موتور شود - به ویژه برای موتورهای قدیمی که با درجه بندی کار اینورتر طراحی نشده اند.

درایوهای اینورتر منبع فعلی (CSI).

درایوهای CSI جریان را به جای ولتاژ در گذرگاه DC تنظیم می کنند. آنها ذاتاً قادر به ترمز احیا کننده هستند - بدون سخت افزار اضافی، انرژی ترمز را به شبکه تامین برمی گرداند. درایوهای CSI معمولاً در برنامه‌های پرقدرت بالا استفاده می‌شوند 500 کیلو وات ، such as large compressors, mine hoists, and industrial mills, where their ability to handle very large motor currents and regenerate power economically justifies their higher cost and larger physical footprint.

درایوهای کنترل مستقیم گشتاور (DTC).

DTC یک الگوریتم کنترلی به جای یک توپولوژی سخت افزاری متمایز است، اما نشان دهنده تمایز دسته بندی معناداری در انتخاب درایو است. به جای کنترل سرعت موتور با تنظیم فرکانس و ولتاژ خروجی از طریق یک الگوی PWM ثابت، درایوهای DTC به طور مداوم شار و گشتاور موتور را در زمان واقعی تخمین می زنند و مستقیماً سوئیچ اینورتر را برای کنترل این مقادیر تنظیم می کنند. نتیجه واکنش گشتاور بسیار سریع است – اجرای DTC ABB زمان پاسخ‌دهی به گشتاور را در زیر به دست می‌آورد 2 میلی ثانیه - و کنترل دقیق سرعت بدون نیاز به رمزگذار روی شفت موتور. درایوهای DTC در برنامه‌های کاربردی از جمله ماشین‌های کاغذ، جرثقیل‌ها و تجهیزات سیم‌پیچ استفاده می‌شوند که دقت گشتاور و پاسخ دینامیکی بسیار مهم است.

VFD های احیا کننده

VFD های استاندارد انرژی ترمز را به عنوان گرما از طریق مقاومت ترمز تلف می کنند. درایوهای احیا کننده از یک یکسو کننده جلویی فعال استفاده می کنند که می تواند این انرژی را به عنوان برق متناوب قابل استفاده به شبکه تغذیه برگرداند. در کاربردهایی که موتور بارهای سنگین را به طور مکرر کاهش می دهد - آسانسورها، ایستگاه های آزمایش دینامومتر، نوار نقاله های سراشیبی - انرژی که به عنوان گرما هدر می رود می تواند نشان دهنده باشد. 15 تا 40 درصد از کل مصرف انرژی درایو ، making regenerative drives economically compelling despite their higher initial cost.

کاربردهای دنیای واقعی: جایی که درایوهای سرعت متغیر بیشترین ارزش را دارند

VFD ها در طیف وسیعی از صنایع و کاربردها نصب می شوند، اما ارزش آنها در همه آنها یکسان نیست. قوی‌ترین موارد برای استقرار VFD دارای ویژگی‌های خاص هستند: تقاضای بار متغیر، ساعات کار سالانه بالا، و پروفایل‌های بار گریز از مرکز یا گشتاور متغیر.

سیستم های HVAC: فن ها و پمپ ها

سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع، بزرگترین بخش کاربردی برای VFD ها در سطح جهان هستند. فن های هوای تامین، فن های هوای برگشتی، پمپ های آب سرد، پمپ های آب کندانسور و فن های برج خنک کننده همگی به عنوان کاربردهای گریز از مرکز با بار متغیر عمل می کنند. سیستم تهویه مطبوع یک ساختمان تجاری به ندرت به ظرفیت طراحی کامل نیاز دارد - عملیات بار کامل ممکن است فقط نشان دهنده آن باشد 1 تا 5 درصد ساعات کار سالانه . VFD روی فن ها و پمپ های تهویه مطبوع معمولاً مصرف انرژی سالانه را برای آن موتورها کاهش می دهد 30 تا 60 درصد در مقایسه با عملکرد با سرعت ثابت با دمپر یا دریچه گاز. دوره بازپرداخت در بازسازی های تجاری HVAC معمولا بین 1.5 تا 3 سال است.

تصفیه آب و فاضلاب

سیستم های توزیع آب شهری از VFD در ایستگاه های پمپ تقویت کننده استفاده می کنند تا فشار سیستم را بدون توجه به نوسانات تقاضا در طول روز ثابت نگه دارند. بدون درایو، پمپ‌های سرعت ثابت برای حفظ فشار چرخه روشن و خاموش می‌شوند - ایجاد چکش آب، تسریع سایش دریچه و فشار گذرا که زیرساخت لوله را تحت فشار قرار می‌دهد. یک پمپ کنترل‌شده با VFD که به‌طور مداوم با سرعت متغیر کار می‌کند، فشار پایدارتری را حفظ می‌کند، چکش آب را حذف می‌کند، و استارت‌های موتور را از صدها عدد در روز به یک چرخه عملیاتی مداوم با سرعت پایین کاهش می‌دهد. دمنده های هوادهی فاضلاب نیز سود قابل توجهی دارند: هوادهی تقریباً نشان می دهد 50 تا 60 درصد از کل بودجه انرژی یک تصفیه خانه فاضلاب ، and VFD control of blowers to match dissolved oxygen demand rather than running at fixed output generates substantial utility savings.

صنایع تولیدی و فرآیندی

در تولید، VFD ها کنترل دقیق سرعت را برای نوار نقاله ها، میکسرها، اکسترودرها و دوک های ماشین ابزار فراهم می کنند. یک نوار نقاله خط بسته بندی که با سرعتی که دقیقاً مطابق با خروجی فرآیند بالادست کار می کند، از تجمع محصول جلوگیری می کند و استرس مکانیکی بر ساختار نوار نقاله را کاهش می دهد. پیچ های اکسترودر که توسط VFD ها کنترل می شوند به پردازنده ها اجازه می دهند تا نرخ های خروجی دقیق را شماره گیری کنند و به تغییرات ویسکوزیته مواد در زمان واقعی پاسخ دهند. در صنعت نساجی، ماشین آلات پردازش الیاف به هماهنگی سرعت در چندین محور نیاز دارند - VFD های متصل به یک سیستم کنترل نظارتی نسبت سرعت دقیقی را حفظ می کنند که تنش و کیفیت فیبر را تعیین می کند.

استخراج و خط لوله نفت و گاز

پمپ های شناور الکتریکی (ESP) مورد استفاده در تولید چاه نفت در شرایط بسیار متغیر عمل می کنند زیرا فشار مخزن و ترکیب سیال در طول عمر تولید چاه تغییر می کند. کنترل VFD ESP ها به جای پذیرش خروجی با سرعت ثابت که ممکن است نسبت به جریان ورودی مخزن بیش از حد یا کمتر از پمپ پمپ شود، تولید را به طور مداوم بهینه می کند. در ایستگاه‌های کمپرسور خط لوله، درایوهای سرعت متغیر در کمپرسورهای گاز اجازه می‌دهند فشار تخلیه دقیقاً در شرایط مختلف ورودی و تقاضای جریان حفظ شود - جایگزین فشار مکانیکی که انرژی تراکم را هدر می‌دهد و هزینه‌های نگهداری شیر را افزایش می‌دهد.

محاسبات صرفه جویی در انرژی: نحوه تخمین بازگشت سرمایه VFD قبل از خرید

مورد تجاری برای سرمایه گذاری VFD باید قبل از خرید اندازه گیری شود، نه اینکه فرض شود. محاسبه برای بارهای گریز از مرکز ساده است و فقط به چند مقدار شناخته شده نیاز دارد: توان نامی موتور، ساعات کار سالانه، مشخصات بار متوسط ​​و هزینه برق محلی.

برای پمپ یا فن گریز از مرکز، قوانین میل ترکیبی رابطه بین سرعت و توان مصرفی را دقیقاً شرح می دهند:

• جریان متفاوت است به صورت خطی با سرعت: کاهش سرعت 20٪ باعث کاهش 20٪ جریان می شود.
• فشار با مربع سرعت: کاهش سرعت 20 درصد فشار را تا 36 درصد کاهش می دهد.
• قدرت با مکعب سرعت: کاهش 20 درصدی سرعت مصرف برق را تقریباً 49 درصد کاهش می دهد.

به عنوان مثال کار شده: یک موتور پمپ گریز از مرکز 75 کیلو وات که 6000 ساعت در سال با سرعت متوسط 80 درصد کار می کند تقریباً مصرف می کند. 75 × (0.8)³ × 6000 = 230400 کیلووات ساعت در سال ، compared to 75 × 6000 = 450000 کیلووات ساعت در سال با سرعت کامل ثابت با نرخ برق 0.10 دلار در کیلووات ساعت، صرفه جویی سالانه تقریباً است 21960 دلار . اگر نصب VFD 8000 دلار هزینه داشته باشد، دوره بازپرداخت ساده کمتر از 4.5 ماه است - بازگشتی که تقریباً هیچ سرمایه‌گذاری سرمایه دیگری در تنظیمات صنعتی نمی‌تواند با آن مطابقت کند.

برای بارهای با گشتاور ثابت مانند نوار نقاله ها و پمپ های جابجایی مثبت، رابطه مکعبی اعمال نمی شود - قدرت با سرعت به صورت خطی تر مقیاس می شود. VFD ها هنوز در این کاربردها از طریق راه اندازی نرم، دقت فرآیند و کاهش سایش مکانیکی ارزش ارائه می دهند، اما محاسبه صرفه جویی در انرژی باید به جای فرض رفتار گریز از مرکز، ویژگی بار واقعی را منعکس کند.

پارامترهای کلیدی که باید هنگام انتخاب VFD مشخص شوند

انتخاب یک درایو فرکانس متغیر بیش از مطابقت با رتبه بندی کیلووات یا اسب بخار موتور را شامل می شود. درایوی که به درستی برای برنامه مشخص شده است، برای چندین دهه عملکرد قابل اعتمادی خواهد داشت. یکی که به اشتباه مشخص شده است ممکن است پیش از موعد از کار بیفتد، در عملکرد عادی دچار خطا شود یا باعث آسیب به موتور شود. پارامترهای زیر باید قبل از سفارش تایید شوند.

رتبه بندی فعلی در مقابل رتبه بندی قدرت

همیشه یک VFD را بر اساس آن اندازه بگیرید نرخ جریان خروجی بر حسب آمپر ، not simply by kilowatts or horsepower. The motor nameplate full-load amperage (FLA) must fall at or below the VFD's continuous output current rating. For applications with high starting torque demands or frequent acceleration cycles, look at the drive's overload current rating — typically expressed as a percentage of continuous rating for a defined duration, such as 150% برای 60 ثانیه . برنامه‌هایی که به گشتاور راه‌اندازی بسیار بالایی نیاز دارند (سنگ شکن‌ها، نوار نقاله‌های بارگذاری شده) ممکن است به درایوی درجه‌بندی شده برای چرخه کاری سنگین با 150 تا 200 درصد اضافه بار نیاز داشته باشند تا چرخه کار معمولی.

ولتاژ و فاز ورودی

ولتاژ منبع تغذیه و تعداد فاز موجود را در محل نصب تأیید کنید: تک فاز 120 ولت، تک فاز 230 ولت، سه فاز 230 ولت، سه فاز 460/480 ولت یا سه فاز 575/600 ولت رایج ترین در تاسیسات آمریکای شمالی هستند. تاسیسات اروپایی و آسیایی عمدتا از 400 ولت یا 415 ولت سه فاز استفاده می کنند. درایوهای ورودی تک فاز تا حدودی در دسترس هستند 4 کیلو وات (5 اسب بخار) - بالاتر از این سطح توان، منبع تغذیه سه فاز مورد نیاز است. راه اندازی VFD سه فاز از منبع تغذیه تک فاز با اتصال تنها دو ترمینال ورودی به عنوان یک اقدام موقت امکان پذیر است، اما منجر به موج دار شدن باس DC قابل توجه، کاهش ظرفیت خروجی و تسریع تخریب خازن می شود - این یک عمل طولانی مدت توصیه نمی شود.

رتبه بندی محوطه و محیط زیست

رتبه بندی محفظه VFD باید با محیط نصب مطابقت داشته باشد. محفظه‌های IP20 یا NEMA 1 (تهویه‌شده، ایمن با انگشت) برای اتاق‌های برق تمیز و تحت کنترل آب و هوا مناسب هستند. IP54 یا NEMA 12 (مقاوم در برابر گرد و غبار، مقاوم در برابر پاشش آب) برای کف های صنعتی با آلاینده های موجود در هوا مورد نیاز است. IP55 یا NEMA 4 (مقاوم در برابر شستشو) در فرآوری مواد غذایی، دارویی و برنامه های کاربردی در فضای باز که درایو ممکن است در معرض اسپری مستقیم آب قرار گیرد، مورد نیاز است. نصب درایو IP20 در محیط گرد و غبار یا مرطوب یکی از شایع ترین دلایل خرابی زودرس درایو است - تفاوت هزینه بین رتبه بندی محفظه در مقایسه با هزینه تعویض درایو و زمان توقف تولید ناچیز است.

طول کابل موتور و فیلتر خروجی

کابل های بلند موتور بین یک VFD و موتور، پدیده انعکاس ولتاژ را در پایانه های موتور ایجاد می کنند - پالس های ولتاژ PWM با افزایش سریع، ناپیوستگی امپدانس کابل-موتور را منعکس می کنند و می توانند ولتاژهای اوج را در پایانه های موتور به طور قابل توجهی بیشتر از ولتاژ باس DC درایو ایجاد کنند. به عنوان یک دستورالعمل کلی، زمانی که طول کابل موتور بیشتر شود 50 متر (تقریباً 150 فوت) ، an output dV/dt filter or sine wave filter should be installed between the drive and the motor to protect motor winding insulation. This is particularly important for older motors not rated for inverter duty service, which have thinner winding insulation than modern inverter-rated designs.

مشکلات رایج VFD و نحوه عیب یابی آنها

حتی درایوهایی که به خوبی مشخص شده و به درستی نصب شده اند نیز با مشکلات عملیاتی مواجه می شوند. اکثر خطاها از روی گزارش تاریخچه خطای درایو همراه با آگاهی از شرایط برنامه در زمان خطا، قابل تکرار و تشخیص هستند.

خطاهای جریان بیش از حد

جریان اضافه زمانی اتفاق می‌افتد که موتور جریان بیشتری نسبت به آستانه اضافه جریان درایو می‌گیرد - معمولاً بین 150 تا 200 درصد جریان نامی تنظیم می‌شود. متداول‌ترین دلایل عبارتند از: زمان‌های شیب‌دار شتاب که برای اینرسی بار متصل بسیار کوتاه است، اتصال مکانیکی یا گیرکردن در تجهیزات محرک، پارامترهای نادرست موتور برنامه‌ریزی‌شده در درایو، یا خرابی موتور با سیم‌پیچ کوتاه، جریان اضافی را می‌کشد. مهر زمانی گزارش خطا را در برابر شرایط فرآیند بررسی کنید، تنظیمات رمپ شتاب را در برابر الزامات اینرسی واقعی بار بررسی کنید، و تأیید کنید که پارامترهای پلاک نام موتور به درستی در تنظیمات درایو وارد شده اند.

خطاهای اضافه ولتاژ در کاهش سرعت

هنگامی که موتور کاهش می یابد، به عنوان یک ژنراتور عمل می کند و انرژی را به گذرگاه DC VFD برمی گرداند. اگر سرعت کاهش سرعت بیشتر از آن باشد که خازن‌های باس DC می‌توانند جذب کنند یا مقاومت ترمز از بین برود، ولتاژ شین DC افزایش می‌یابد تا زمانی که درایو با اضافه ولتاژ حرکت کند. راه حل معمولاً افزایش زمان شیب کاهش سرعت، تأیید نصب و عملکرد مقاومت ترمز با اندازه مناسب است، یا اگر کاهش سریع مکرر بارهای با اینرسی بالا یک نیاز ذاتی برنامه است، به یک درایو احیا کننده ارتقا دهید.

خطاهای بیش از حد دما

VFD ها گرما را از تلفات سوئیچینگ در مرحله اینورتر IGBT تولید می کنند - معمولا 3 تا 5 درصد توان عملیاتی نامی به عنوان گرما این گرما باید توسط سیستم خنک کننده درایو که از سینک های حرارت داخلی و فن های خنک کننده با هوای اجباری تشکیل شده است، حذف شود. خطاهای بیش از حد دما نشان می دهد که دمای داخلی درایو از آستانه عملکرد ایمن خود فراتر رفته است. دلایل رایج عبارتند از مسدود شدن دریچه های هوا یا مسدود شدن پره های سینک حرارتی با گرد و غبار، دمای محیط در محفظه بیش از حداکثر نامی درایو (معمولاً 50-40 درجه سانتیگراد)، تهویه ناکافی در یک محفظه مهر و موم شده، یا خرابی فن خنک کننده داخلی. تمیز کردن منظم پره های هیت سینک و تأیید کفایت تهویه محفظه از اکثر خطاهای ناشی از افزایش دما جلوگیری می کند.

سفرهای گسل زمینی

خطای زمین نشان دهنده جریان جریان از یک یا چند فاز موتور به زمین است - معمولاً از طریق عایق سیم پیچ موتور تخریب شده یا کابل موتور آسیب دیده. از آنجا که خروجی VFD شامل اجزای PWM با فرکانس بالا است، جریان نشتی از طریق ظرفیت کابل به زمین ذاتی است و با طول کابل افزایش می‌یابد. درایوهای تنظیم شده با آستانه خطای زمین بسیار حساس ممکن است باعث ایجاد مزاحمت در این جریان نشتی در تاسیسات با کابل های موتور بلند شود. اگر خطای زمین نمی تواند با خرابی واقعی عایق مرتبط باشد، تنظیم حساسیت خطای زمین درایو را بررسی کنید و مقاومت عایق موتور را با یک مگاهم متر (حداقل) بررسی کنید. 1 MΩ در 500 ولت DC یک آستانه پذیرش استاندارد برای موتورها در سرویس VFD است).

بهترین روش های نصب VFD که از اکثر مشکلات میدانی جلوگیری می کند

اکثر مشکلات میدان VFD - سفرهای مزاحم، خرابی های زودهنگام، تداخل با تجهیزات نزدیک - به جای نقص درایو، به خطاهای نصب بازمی گردد. پیروی از دستورالعمل‌های نصب، بسیاری از این مشکلات را قبل از وقوع از بین می‌برد.

• از کابل موتور محافظ استفاده کنید. کابل محافظ با حفاظ اتصال به زمین در دو انتها حاوی جریان‌های حالت مشترک با فرکانس بالا است که توسط سوئیچینگ PWM تولید می‌شود و از تابش آنها به سیم‌کشی سیگنال مجاور یا سیستم‌های کنترل جلوگیری می‌کند. کابل موتور بدون محافظ در تاسیسات VFD تنها شایع ترین علت شکایت تداخل الکترومغناطیسی (EMI) در محیط های صنعتی است.
• کابل های موتور را از کابل های کنترل و سیگنال جدا کنید. کابل‌های موتور را در مجرای اختصاصی یا سینی کابل، که از نظر فیزیکی از سیم‌کشی ابزار دقیق، کابل‌های سیگنال آنالوگ و کابل‌های اتوبوس ارتباطی جدا شده‌اند، مسیریابی کنید. جدایی حداقل 300 میلی متر (12 اینچ) حداقل است؛ عبور از 90 درجه در جایی که جداسازی فیزیکی قابل حفظ نیست قابل قبول است.
• راکتورهای خط یا فیلترهای ورودی را روی درایوهای بزرگ نصب کنید. درایوهای بالاتر از تقریباً 15 کیلو وات جریان غیر سینوسی را از منبع تغذیه می‌کشند که اعوجاج هارمونیک را به سیستم قدرت وارد می‌کند - به طور بالقوه باعث گرم شدن بیش از حد در ترانسفورماتورها و خازن‌ها و تداخل با سایر تجهیزات حساس می‌شود. یک راکتور خط امپدانس 3 تا 5 درصد در ورودی درایو به طور قابل ملاحظه ای تزریق هارمونیک را کاهش می دهد و همچنین محافظت در برابر گذر ولتاژ تغذیه را فراهم می کند.
• فاصله های کافی را در اطراف درایو برای جریان هوا حفظ کنید. اکثر سازندگان درایو حداقل فاصله ها را در بالا، پایین و در کناره های درایو برای مدیریت حرارتی مناسب مشخص می کنند. نادیده گرفتن این فاصله ها در یک طرح پانل شلوغ، نقاط داغی ایجاد می کند که پیری خازن را تسریع می کند و قابلیت اطمینان IGBT را کاهش می دهد.
• کنتاکتورهای جداسازی را بین خروجی VFD و موتوری که تحت بار باز می شوند نصب نکنید. باز کردن یک کنتاکتور در حالی که VFD در حال تامین جریان است یک قوس ولتاژ بالا و موجی ایجاد می کند که می تواند IGBT های خروجی را فوراً از بین ببرد. اگر برای ایمنی به ایزوله موتور نیاز است، همیشه قبل از باز کردن هر کنتاکتور سمت خروجی، به درایو فرمان دهید تا سرعت خود را به صفر برساند.
• درایو را با موتور جدا از بار در صورت امکان راه اندازی کنید. راه اندازی موتور به صورت انفرادی در ابتدا امکان تأیید پارامتر و تأیید جهت چرخش را بدون خطر آسیب رساندن به تجهیزات رانده در صورت نادرست بودن چرخش یا اگر خطا باعث توقف کنترل نشده شود، می دهد.