Industri Powering: Pemacu Kekerapan Voltan Sederhana-Voltan

The Pemacu frekuensi pembolehubah voltan sederhana (MV VFD) adalah sekeping kritikal peralatan elektronik kuasa yang membolehkan kawalan yang tepat dan operasi motatau AC yang cekap dalam pelbagai aplikasi perindustrian. Berfungsi sebagai antara muka antara bekalan kuasa dan motor, MV VFD memodulasi kekerapan dan voltan yang dibekalkan kepada motor, yang membolehkan kelajuan dan torknya diubah dengan lancar dan tepat.

Menentukan voltan sederhana

Dalam konteks sistem kuasa elektrik, "voltan sederhana" secara amnya merujuk kepada pelbagai potensi elektrik yang biasanya antara $1\text{kv}$ dan $35\text{kv}$ . Julat ini jauh lebih tinggi daripada voltan rendah yang digunakan di rumah dan bangunan komersial kecil (biasanya di bawah $1\text{kv}$ ). Motor yang direka untuk beroperasi pada tahap voltan yang lebih tinggi adalah biasa dalam industri berat seperti minyak dan gas, perlombongan, penjanaan kuasa, rawatan air, dan petrokimia, di mana kuasa kuda motor yang besar (selalunya $\text{Mw}$ kelas) diperlukan untuk pam, pemampat, peminat, dan sistem penghantar.

Fungsi dan teknologi teras

Fungsi utama a Pemacu frekuensi pembolehubah voltan sederhana adalah untuk mengawal kelajuan motor. Dengan mengawal kekerapan kuasa AC yang dibekalkan kepada motor, pemacu terus mengawal kelajuan putaran, seperti yang ditakrifkan oleh formula kelajuan segerak motor: $N_s=\frac{120f}{P}$ , di mana $N_s$ adalah kelajuan segerak, $f$ adalah kekerapan, dan $P$ adalah bilangan tiang motor.

Operasi dalaman MV VFD melibatkan tiga peringkat utama:

1. Pembetulan: Kuasa AC masuk ditukar menjadi kuasa DC.

2. Pautan DC: Kuasa DC dilicinkan menggunakan kapasitor atau induktor.

3. Penyongsangan: Kuasa DC ditukarkan kembali ke kuasa AC dengan yang dikehendaki, pembolehubah kekerapan dan voltan. Ini biasanya dicapai menggunakan suis semikonduktor kuasa tinggi, seperti Transistor Bipolar Gate terlindung (IGBTS) or GATE TURN-OFF THYRISTORS (GTOS) .

Oleh kerana tahap voltan yang lebih tinggi, MV VFD menggunakan topologi khusus seperti Penyongsang pelbagai peringkat (mis., titik neutral yang diapit (NPC), kapasitor terbang, atau cascaded H-bridge (CHB))-untuk menguruskan tekanan voltan merentasi semikonduktor dan mencapai bentuk output berkualiti tinggi (herotan harmonik rendah). Topologi H-Bridge yang dilancarkan sangat popular kerana ia membolehkan komponen voltan rendah standard untuk disambungkan siri untuk mensintesis voltan sederhana.

Kelebihan dan aplikasi utama

Penggunaan Pemacu frekuensi pembolehubah voltan sederhana Menawarkan kelebihan yang menarik yang diterjemahkan ke dalam manfaat operasi yang signifikan:

• Penjimatan Tenaga: Ini sering merupakan manfaat yang paling penting. Dalam pam dan aplikasi kipas, kuasa yang digunakan adalah berkadar dengan kiub kelajuan ( $P\propto N^3$ ). Pengurangan kelajuan kecil yang dicapai melalui VFD membawa kepada penjimatan tenaga yang besar berbanding dengan kaedah tradisional seperti injap pendikit atau peredam.

• Kawalan Proses: VFD membolehkan kawalan kelajuan dan tork yang tepat, mengoptimumkan proses untuk kecekapan maksimum, kualiti, dan output.

• Dikurangkan tekanan mekanikal: Dengan membolehkan Permulaan lembut (Percepatan secara beransur-ansur), VFD secara signifikan mengurangkan arus yang tinggi dan kejutan mekanikal yang berkaitan dengan permulaan secara langsung, dengan itu memanjangkan jangka hayat motor dan peralatan yang dihubungkan.

• Peningkatan Kualiti Kuasa: Reka bentuk MV VFD moden sering menggabungkan ciri -ciri yang meminimumkan distorsi harmonik yang dicerminkan kembali ke grid kuasa, mematuhi piawaian kualiti kuasa yang ketat.

Kelebihan ini menjadikan MV VFD sangat diperlukan dalam sektor yang memerlukan operasi motor berskala besar. Aplikasi biasa termasuk:

1. Pam dan pemampat: Mengoptimumkan aliran dalam saluran paip, penapisan, dan utiliti air.

2. Peminat dan peniup: Mengawal aliran udara di relau, loji kuasa, dan sistem pengudaraan.

3. Penghantar dan penghancur: Menguruskan kelajuan pengendalian bahan dan beban dalam pengeluaran perlombongan dan simen.

4. Extruders dan kilang: Menyediakan peraturan kelajuan yang tepat dalam proses pembuatan.