Wajibu Mzito dhidi ya VFD ya Wajibu wa Kawaida: Je! Unapaswa Kuchagua Hifadhi Gani?

VFD mbili zilizo na ukadiriaji sawa wa nguvu ya farasi haziwezi kubeba mzigo sawa. Kuchagua gari kulingana na nguvu ya farasi pekee kunaweza kusababisha usumbufu, joto kupita kiasi, kushindwa mapema, au gharama zisizo za lazima za vifaa.

Tofauti kati ya VFD za wajibu mzito na za kawaida huhusisha kimsingi uwezo wa sasa, ustahimilivu wa upakiaji, mahitaji ya torati na sifa za mzigo. Wahandisi lazima watathmini jinsi injini huanza, kuongeza kasi, na kufanya kazi chini ya mizigo ya juu ya mitambo kabla ya kuchagua ukadiriaji wa wajibu.

Katika makala haya, utajifunza jinsi ukadiriaji wa VFD wa wajibu mzito na wajibu wa kawaida hutofautiana, ambayo programu zinalingana na kila chaguo, na jinsi ya kutafsiri vipimo vya viendeshi vilivyokadiriwa mbili. Tutaelezea pia jinsi ya kulinganisha VFD na wasifu wa sasa wa injini na wasifu halisi wa mzigo bila ukubwa wa chini au kubainisha zaidi mfumo.

• Uwezo wa Kupakia kupita kiasi ndio Kitofautishi: Wajibu wa kawaida wa VFD kwa kawaida huruhusu upakiaji wa 110% hadi 120% kwa sekunde 60, wakati wajibu mzito wa VFD huauni 150% kwa sekunde 60 (na hadi 200% kwa sekunde 3).

• Aina ya Mzigo Huamuru Ukadiriaji: Utumizi wa torati zinazobadilika (pampu za katikati, feni) zinalingana na wajibu wa kawaida; utumizi wa torque ya mara kwa mara (conveyors, extruders, hoists) zinahitaji makadirio ya wajibu mzito.

• Uhalisia wa Ukadiriaji-Mwili: VFD nyingi za kisasa za viwanda zimekadiriwa mbili. Hifadhi iliyokadiriwa 100 HP katika zamu ya kawaida kwa kawaida itakadiriwa kwa 75 HP katika zamu kubwa kutokana na viwango vya joto vya vipengele vyake vya ndani.

• Ukubwa kwa Ampea, Sio HP: Uchaguzi wa mwisho wa kiendeshi lazima kila wakati utegemee Ampea Kamili za Mizigo (FLA) ya injini na mahitaji ya sasa ya kilele cha programu, badala ya uwezo wa farasi wa kawaida.

Jinsi Ukadiriaji wa Wajibu wa Kawaida na Wajibu Mzito wa VFD Hufanya Kazi

Jinsi VFD zilizokadiriwa Mara mbili Hufanya kazi

Watengenezaji mara chache huunda viendeshi vya kimwili tofauti kwa matumizi ya kawaida na ya kazi nzito ndani ya safu za kawaida za nguvu za viwandani. Badala yake, wanatoa profaili mbili tofauti za ukadiriaji kwa kibadilishaji kibadilishaji sawa cha kimwili. Kizuizi cha VFD yoyote ni joto. Transistors za lango la maboksi (IGBTs) ndani ya kiendeshi huzalisha nishati muhimu ya mafuta wakati wa mchakato wa kubadili masafa ya juu unaotumiwa kuunda muundo wa mawimbi wa pato la AC. Hifadhi iliyokadiriwa mara mbili inatoa tu njia mbili tofauti za kudhibiti uwezo huo wa ndani wa mafuta. Unaweza kuendesha mkondo unaoendelea wa juu zaidi ukiwa na nafasi ndogo sana ya miiba ya upakiaji kupita kiasi, au unaweza kuendesha mkondo wa chini unaoendelea ili kuacha bafa kubwa ya mafuta kwa miiba mikubwa, ya ghafla. Sinks za joto la mwili, feni za kupoeza, na vidhibiti vya mabasi ya DC vinabaki sawa; tofauti iko katika jinsi firmware ya kiendeshi inasimamia upitishaji wa sasa.

Ukadiriaji wa Wajibu wa Kawaida wa VFD

Ukadiriaji wa wajibu wa kawaida wa VFD huruhusu kiendeshi kufanya kazi katika kiwango cha juu zaidi cha sasa cha kutoa matokeo na kiwango cha juu cha upakiaji wa kawaida cha 110% hadi 120% kwa sekunde 60. Mawazo ya joto hapa ni moja kwa moja. Hifadhi imeundwa kwa programu ambapo mzigo wa mitambo hubaki thabiti na mara chache huzidi ukadiriaji unaoendelea. Mahitaji ya chini ya kuanzia torque ni ya kawaida. Kwa sababu kiendeshi hakihitaji kuhifadhi uwezo mkubwa wa kufyonza joto kwa miiba ya sasa ya 150% ya ghafla, inaweza kusukuma mkondo wa juu zaidi kila wakati. Hii huongeza nguvu ya farasi unayoweza kuendesha kutoka kwa saizi mahususi ya sura halisi. Katika utumizi wa shambani kama vile mifumo ya kibiashara ya HVAC au vituo vya kusukuma maji vya manispaa, ukadiriaji huu hutoa udhibiti bora wa gari bila kuhitaji miunga ya umeme iliyo na ukubwa mkubwa.

Ukadiriaji Mzito wa VFD

Vipimo vya wajibu mzito hushusha ukadiriaji unaoendelea wa sasa wa hifadhi ili kuongeza kiwango cha juu cha upakiaji. Ukadiriaji wa wajibu mzito kwa kawaida huhakikisha 150% ya matokeo endelevu kwa sekunde 60, na vilele vifupi vya sekunde 3 kufikia hadi 200%. Mawazo ya joto hubadilika sana katika hali hii. Hifadhi imeundwa ili kushughulikia miiba ya mara kwa mara, ya juu bila kuwasha IGBT au kusababisha hitilafu ya ulinzi. Kwa kupunguza mkondo unaoendelea wa msingi, hifadhi hudumisha chumba cha joto kinachohitajika ili kunyonya joto kubwa linalozalishwa wakati wa kuanza kwa bidii, msongamano wa ghafla wa mitambo au matukio ya kupungua kwa kasi. Mazingira ya viwanda yanayotumia korongo za juu, pampu chanya za kuhamisha, au visafirishaji vikubwa vya jumla hutegemea bafa hii ya joto ili kufanya uzalishaji uendelee wakati wa matukio ya dhiki ya kiufundi.

Kuweka Modi ya Wajibu wa VFD

Kuchagua gari sahihi nje ya boksi ni hatua ya kwanza tu. Wahandisi lazima wapange vigezo vya VFD kwa uwazi wakati wa kusakinisha ili kueleza hifadhi ikiwa inafanya kazi katika hali ya kawaida au ya wajibu mzito. Kifaa cha kiendeshi hakiwezi kutambua kiotomati wasifu wa upakiaji wa mitambo. Wakati wa kuwaagiza, lazima uweke data ya gari na uchague parameter ya mzunguko wa wajibu. Hatua hii inahakikisha kwamba kichakato kidogo cha kiendeshi kinaweka vikomo sahihi vya sasa vya ndani, vidhibiti vya muda wa mafuta na vizingiti vya makosa. Kukosa kuweka kigezo cha kiendeshi kilichokadiriwa mara mbili kwa usahihi mara nyingi huiacha katika hali yake chaguomsingi ya kiwanda. Ikiwa chaguo-msingi ni wajibu wa kawaida na ukiunganisha kwenye mzigo mzito, hifadhi itapata usumbufu wa mara moja kwenye uanzishaji wa kwanza uliopakiwa kwa sababu vikomo vya programu vya ndani vitabana mkondo unaohitajika wa kuanzia.

Chagua VFD Kulingana na Aina ya Mzigo

Ushuru wa Kawaida Maombi ya VFD

Mizigo ya torque inayoweza kubadilika huonyesha tabia maalum ya kimitambo: torati inayohitajika kusokota mzigo hupungua kwa kiasi kikubwa kadri kasi ya gari inavyopungua. Mashabiki wa centrifugal, pampu za centrifugal, na blowers ni mifano ya kawaida. Maombi haya yanafuata sheria za mshikamano, ambapo nguvu ya farasi inahitajika kushuka kwa mchemraba wa kupunguza kasi. Ukadiriaji wa wajibu wa kawaida unatosha kabisa hapa. Mizigo hii inahitaji torati ndogo ya kuanzia kwa sababu huanza kupakuliwa. Pampu ya katikati husukuma maji kidogo sana kwa kasi ya 10%, kumaanisha kuwa injini huchota mkondo mdogo sana wakati wa awamu ya awali ya kupanda ngazi. Zaidi ya hayo, ni nadra sana programu hizi kukumbana na miiba ya ghafla ya kimitambo au miiba inayobadilika wakati wa utendakazi wa hali thabiti. Mchoro wa sasa unasalia kutabirika sana, na kuruhusu kiendeshi kufanya kazi karibu na kikomo chake cha juu kinachoendelea cha mafuta kwa usalama.

Wajibu Mzito Maombi ya VFD

Mizigo ya torque ya mara kwa mara inahitaji kiasi sawa cha torati bila kujali kasi ya uendeshaji wa injini. Conveyors, pampu chanya za uhamishaji, extruder, na vichanganyaji vya viwandani vinaanguka katika kitengo hiki. Kusukuma konisho ya jumla iliyopakiwa kikamilifu kunahitaji nguvu kubwa katika 5 Hz, kama inavyofanya katika 60 Hz. Programu hizi zinahitaji ukadiriaji wa wajibu mzito. Zinahitaji torati ya juu zaidi ili kushinda msuguano tuli (kitengo) wakati wa kuanza. Zaidi ya hayo, wanakabiliwa na mabadiliko ya mzigo wa nguvu. Extruder inaweza ghafla kumeza kundi mnene la malighafi, na kusababisha mwiba mara moja katika torati inayohitajika na, kwa hivyo, mwinuko mkubwa katika mchoro wa sasa. Hifadhi lazima iwe na uwezo wa kupakia 150% tayari kusukuma nyenzo hiyo mnene bila kujikwaa nje ya mtandao.

Wakati Wajibu wa Kawaida Unaweza Kushughulikia Torque ya Mara kwa Mara

Uhandisi daima huwa na nuances. Bila kujali tabia ya kinadharia ya kasi ya torque ya mzigo, lazima uangalie upeo wa juu kabisa wa muda mfupi unaohitajika na programu maalum. Ikiwa programu ya torque isiyobadilika imeundwa kimitambo ili isiwahi kuhitaji zaidi ya 10% ya nyongeza ya muda mfupi ya torque, ukadiriaji wa kawaida wa wajibu unaweza kutosheleza kiufundi. Kwa mfano, kipitishio cha ukaguzi kilichopakiwa kidogo, kilicho mlalo kabisa kinaweza kuwa kidhibiti mzigo wa torati mara kwa mara, lakini hakipati msongamano wa ghafla au mahitaji makubwa ya uanzishaji. Katika kesi hii kali, uwezo wa upakiaji wa 110% wa ukadiriaji wa kawaida wa wajibu hushughulikia kazi kikamilifu. Hata hivyo, hii inahitaji uhakika kabisa kuhusu mipaka ya mitambo ya mashine; ikiwa waendeshaji watawahi kupakia kisafirishaji hicho kupita kiasi, kiendeshi kitateleza.

Inertia ya Juu na Mizigo ya Athari

Utumizi maalum wa kiviwanda kama vile viponda mwamba, vibonyezo vya ngumi, na vipenyo vikubwa huleta mienendo mikali ya kiufundi. Mashine hizi zina hali kubwa ya mzunguko. Kuzianzisha kunahitaji pato endelevu, la hali ya juu ili kupata misa nzito kusonga. Kuzizuia huzalisha miiba mikubwa ya nishati ya kuzaliwa upya huku nishati ya kinetiki inaporudishwa kwenye kiendeshi. Ukadiriaji wa wajibu mzito hauwezi kujadiliwa hapa. Hifadhi lazima ishughulikie uhamishaji mkubwa wa nishati ya kinetiki na mizigo ya athari kali wakati kipondaji kinapouma kwenye mwamba au vyombo vya habari vinapogonga chuma. Bafa ya upakiaji wa 150% hadi 200% huzuia basi la ndani la DC kukwaa wakati wa matukio haya ya vurugu. Katika nyingi ya programu hizi, wahandisi lazima pia waoanishe gari la wajibu mzito na vidhibiti vya nje vya nguvu vya breki ili kutoa volteji ya ziada ya kuzaliwa upya.

Wajibu wa Kawaida dhidi ya Wajibu Mzito VFD: Tofauti Muhimu

Inayoendelea Sasa dhidi ya Peak Sasa

Upimaji wa ukubwa wa gari lazima uachane na nguvu za farasi na uzingatia kabisa hali ya hewa. Ni lazima utathmini ubao wa injini ya Ampea Kamili za Mzigo (FLA) dhidi ya ukadiriaji unaoendelea wa amp ya VFD, lakini muhimu zaidi, ni lazima ukokotoa kiwango cha juu kabisa cha mkondo. Zidisha FLA ya injini kwa asilimia inayohitajika ya upakiaji. Kwa maombi ya kazi nzito, zidisha FLA kwa 1.5. Amperage ya kilele inayotokana lazima iwe ndani ya ukadiriaji wa juu zaidi wa VFD. Ukaguzi huu wa hisabati huhakikisha kwamba IGBT za VFD zinaweza kustahimili hali mbaya zaidi ya programu bila kuzidi viwango vyao vya joto. Kutegemea nguvu za farasi peke yake hupuuza ufanisi tofauti na sababu ya nguvu ya motors tofauti, ambayo inaweza kusababisha anatoa ndogo na makosa ya kuendelea ya overcurrent.

Ukubwa wa Fremu ya VFD na Nguvu ya Magari

Wakati wahandisi wanatumia ukadiriaji wa wajibu mzito wa hifadhi yenye alama mbili, mzigo unaoendeshwa kwa ufanisi ni 'ukubwa' mmoja mdogo kuliko upeo wa juu zaidi wa uwezo wa kawaida wa kiendeshi. Kwa mfano, gari lenye uwezo wa kusukuma ampea 100 mfululizo katika hali ya kawaida ya wajibu inaweza kupunguzwa hadi ampea 75 mfululizo katika hali ya kazi nzito. Iwapo injini yako itachota ampea 70 FLA, lazima ununue saizi ya fremu ya amp 100 ili kupata ukadiriaji wa wajibu mzito. Upakiaji kamili wa sasa wa injini hukaa chini ya kiwango cha juu cha uwezo wa kuendelea wa VFD. Kutolingana huku kimakusudi huacha nafasi muhimu kwa spikes 150% za upakiaji bila kuyeyusha silikoni ndani ya kiendeshi. Kuelewa mteremko huu wa kupunguza huzuia wahandisi kununua kimakosa gari ambalo ni ndogo sana kwa upakiaji unaohitajika.

Kuanza Mahitaji ya Torque

Torati ya kukatika huelekeza ni kiasi gani cha sasa ambacho kiendeshi lazima kisukume kwa masafa ya chini sana (0-10 Hz) ili kushinda msuguano tuli. Wasifu wa kawaida wa wajibu huzuia msukumo huu wa sasa wa kasi ya chini ili kulinda kiendeshi, ikizingatiwa kuwa mzigo ni feni au pampu inayozunguka kwa kasi ya chini. Ukadiriaji wa wajibu mzito huruhusu kiendeshi kusukuma kiasi kikubwa cha sasa kwa kasi inayokaribia sufuri. Ikiwa unanyanyua mzigo kwa kiinuo au ukianzisha kisafirishaji kilichojaa kikamilifu, kiendeshi lazima kitoe 150% au zaidi ya torque ya kawaida mara moja. Ukadiriaji wa wajibu mzito pekee ndio unaotoa posho za sasa katika masafa ya chini ili kufikia hili bila kusimamisha injini au kukwaza gari kwa hitilafu ya papo hapo.

Frequency ya Mtoa huduma na Upungufu wa Joto

Masafa ya mtoa huduma (au masafa ya kubadilisha) huamua kasi ya IGBT za kiendeshi kuwasha na kuzima ili kuiga wimbi la AC sine. Kuongeza mzunguko wa mtoa huduma hupunguza sauti ya sauti ya sauti ya gari, ambayo mara nyingi inahitajika katika HVAC au mazingira ya kibiashara. Hata hivyo, kubadili haraka huzalisha joto zaidi ndani ya kiendeshi. Masafa ya juu ya mtoa huduma hulazimisha kupungua kwa joto kwa nguvu. Mhandisi anaweza kulazimika kuchagua ukadiriaji wa wajibu mzito ili tu kudumisha viwango vya kawaida vya utendakazi wa wajibu kwa sababu joto lililoongezeka kutoka kwa masafa ya juu ya mtoa huduma hutumia kichwa cha joto cha kiendeshi. Kila mara angalia mikondo ya watengenezaji ikiwa unapanga kuongeza marudio ya kubadili juu ya viwango chaguo-msingi, kwani hifadhi iliyokadiriwa kwa ampea 100 katika kHz 4 inaweza tu kukadiriwa kwa ampea 60 kwa 12 kHz.

Hatari za Kuchagua Ukadiriaji Mbaya wa VFD

Gharama ya Kupunguza Ukubwa

Kutumia rating ya wajibu wa kawaida kwa mzigo mkubwa wa wajibu ni njia ya uhakika ya kushindwa kwa uendeshaji. Hatari ya haraka zaidi ni hitilafu za mara kwa mara za kupita kiasi, zinazojulikana kama usumbufu wa safari. Kila wakati conveyor inapofunga au kichanganyaji kugonga bechi nene, hifadhi hugundua mwinuko wa sasa unaozidi kikomo chake cha 110% na huzima ili kujilinda. Hii inazuia mistari ya uzalishaji. Zaidi ya muda wa chini wa papo hapo, kusukuma kiendeshi kwa mipaka yake ya joto mara kwa mara husababisha uharibifu wa kasi wa capacitors za gari na IGBT. Joto huoka vipengele vya ndani, hupunguza sana maisha ya vifaa. Gharama zilizofichwa za saa za uzalishaji zilizopotea, bechi zilizoharibiwa, na matengenezo ya dharura huzidi sana akiba ya mtaji ya awali ya kununua fremu ndogo ya hifadhi.

Gharama ya Kuongeza Ukubwa Zaidi

Kinyume chake, kutumia ukadiriaji wa wajibu mzito kwa mzigo wa wajibu wa kawaida huleta mizigo isiyo ya lazima ya kifedha na kimwili. Hatari kuu ni matumizi mabaya ya mtaji. Kununua gari la mizigo la HP 100 kwa feni ya 100 HP inamaanisha unalipa saizi kubwa ya fremu, sinki kubwa za kuongeza joto, na vipengee vya ndani vilivyokadiriwa vya juu zaidi ambavyo feni haitawahi kutumia. Zaidi ya hayo, fremu kubwa za kiendeshi zinahitaji nyayo kubwa zaidi za kimwili. Hii inasababisha paneli za udhibiti wa ukubwa, ghali zaidi na huongeza mahitaji ya jumla ya baridi kwa chumba cha umeme au eneo la kufungwa. Usahihi wa vipimo huzuia upotevu huu, kuweka vipimo vya paneli kudhibitiwa na kupunguza ukadiriaji unaohitajika wa BTU kwa viyoyozi vilivyoainishwa.

Mambo ya Kupunguza Mazingira

Mazingira halisi huathiri moja kwa moja uwezo wa kiendeshi wa kumwaga joto, ambayo hubadilisha hesabu ya wajibu mzito dhidi ya wajibu wa kawaida. Halijoto ya juu ya mazingira, miinuko ya juu (hewa nyembamba hupitisha joto kidogo), na aina za eneo lililofungwa (kama vile NEMA 4X bila upoaji amilifu) hupunguza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa upoaji wa kiendeshi. Hifadhi nyingi zimekadiriwa kwa operesheni ya mazingira ya 40°C. Ikiwa chumba cha umeme kinapiga 50 ° C, gari hupoteza uwezo wa joto. Kanuni ya kawaida ya kidole gumba inatumika: ikiwa ukataji wa mazingira unasukuma wajibu wa kawaida wa VFD karibu na kikomo chake cha joto, lazima uongeze ukubwa unaofuata wa fremu. Kwa ufanisi, unatumia uwezo wa vifaa vya wajibu mzito ili tu kuishi mazingira magumu huku ukisukuma mzigo wa kawaida wa wajibu. Kila mara hesabu upungufu wa mazingira kabla ya kukamilisha saizi ya kiendeshi.

Hitimisho

Chaguo kati ya jukumu zito dhidi ya jukumu la kawaida la VFD sio suala la ubora wa maunzi. Ni upatanisho madhubuti wa hisabati kati ya uwezo wa ndani wa kiendeshi, maelezo mafupi ya torati ya upakiaji wa kimitambo, na asilimia inayohitajika ya upakiaji. Upangaji mbaya husababisha moja kwa moja kwa kushindwa kwa vifaa au kupoteza mtaji. Kwa kuangazia amperage badala ya nguvu za farasi, wahandisi wanaweza kulinganisha viwango vya joto vya kiendeshi na hali halisi ya kimantiki ya mashine inayoendeshwa.

Tekeleza hatua zifuatazo ili kukamilisha uteuzi wako wa hifadhi:

1. Kagua kifaa cha mitambo ili kubaini ikiwa kinafanya kazi kwa torati inayobadilika au torque isiyobadilika.

2. Kokotoa kiwango cha juu kabisa cha mkondo kwa kuzidisha Ampea za Mizigo Kamili ya injini (FLA) kwa asilimia inayohitajika ya upakiaji.

3. Kagua mazingira ya usakinishaji ili uone halijoto ya juu iliyoko au miinuko inayohitaji kupunguza joto.

4. Chagua ukubwa wa fremu ya hifadhi ambapo ukadiriaji unaoendelea na wa kilele wa sasa unazidi mahitaji yako yaliyokokotolewa.

5. Panga parameta sahihi ya mzunguko wa wajibu kwenye firmware firmware wakati wa kuwaagiza awali.

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Swali: Je, ninaweza kutumia VFD ya wajibu wa kawaida kwa conveyor?

J: Kwa ujumla, hapana. Conveyors ni mizigo ya torque isiyobadilika ambayo inahitaji torati ya juu ya kuanzia ili kushinda msuguano tuli. Pia hupata mabadiliko ya ghafla ya mzigo wakati nyenzo hutupwa kwenye ukanda. Hali hizi za kiufundi zinahitaji uwezo wa 150% wa upakiaji kupita kiasi wa ukadiriaji wa jukumu kubwa ili kuzuia usumbufu wakati wa operesheni.

Swali: Kwa nini VFD sawa ina viwango viwili tofauti vya HP?

J: VFD hupunguzwa na joto. Hifadhi inaweza kutoa mkondo wa juu unaoendelea (HP ya juu) ikiwa spikes za upakiaji ni ndogo (wajibu wa kawaida). Hata hivyo, ni lazima ipunguzwe kwa mkondo wa chini unaoendelea (HP ya chini) ili kuondoka kwenye chumba muhimu cha joto ili kuishi spikes kubwa za 150% za overload (kazi nzito).

Swali: Je, nini kitatokea iwapo wajibu wa kawaida wa VFD utapata mzigo mzito?

A: Hifadhi ya gari itatambua hali ya overcurrent ambayo inazidi muda wake wa kawaida wa joto. Ili kuzuia IGBT za ndani kuyeyuka, microprocessor ya gari itafanya hitilafu ya kinga. Hii huzima injini mara moja na kusimamisha laini yako ya utayarishaji ili kulinda maunzi.

Swali: Nitajuaje ikiwa ombi langu linahitaji upakiaji wa 150% kupita kiasi?

A: Kagua sifa za mitambo ya vifaa vinavyoendeshwa. Mashine ikianza chini ya mzigo mzito, inashughulikia nyenzo zenye mnato mwingi, michakato inayotofautiana ya saizi, au inakabiliwa na msongamano wa ghafla wa mitambo, uwezo wa 150% wa upakiaji ni mazoezi ya kawaida ya uhandisi ili kudumisha operesheni inayotegemewa.

Swali: Je, wajibu mzito wa VFD hutumia nguvu zaidi kuliko wajibu wa kawaida wa VFD?

J: Hapana. Nguvu halisi inayotumiwa inaagizwa kabisa na injini na mzigo wa mitambo, sio ukadiriaji wa kiendeshi. Hifadhi ya wajibu mzito hutumia tu vipengee vikubwa vya ndani kushughulikia upitishaji wa sasa wa juu kwa usalama. Itachota tu nguvu ambayo mzigo unadai.