VFD สำหรับงานหนักและงานปกติ: คุณควรเลือกไดรฟ์ตัวใด

VFD สองตัวที่มีระดับแรงม้าเท่ากันอาจไม่สามารถรองรับโหลดเดียวกันได้ การเลือกไดรฟ์ตามแรงม้าของมอเตอร์เท่านั้นอาจส่งผลให้เกิดการสะดุดสะดุด ความร้อนสูงเกิน ความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร หรือต้นทุนอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็น

ความแตกต่างระหว่าง VFD สำหรับงานหนัก และงานปกติเกี่ยวข้องกับความจุกระแสไฟ ความทนทานต่อการโอเวอร์โหลด ความต้องการแรงบิด และคุณลักษณะโหลดเป็นหลัก วิศวกรจะต้องประเมินวิธีที่มอเตอร์สตาร์ท เร่งความเร็ว และทำงานภายใต้ภาระทางกลสูงสุด ก่อนที่จะเลือกพิกัดหน้าที่

ในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าพิกัด VFD สำหรับงานหนักและงานปกติแตกต่างกันอย่างไร แอปพลิเคชันใดที่เหมาะกับแต่ละตัวเลือก และวิธีการตีความข้อมูลจำเพาะของไดรฟ์แบบอัตราคู่ นอกจากนี้เรายังจะอธิบายวิธีจับคู่ VFD กับกระแสมอเตอร์และโปรไฟล์โหลดจริงโดยไม่ต้องระบุขนาดระบบน้อยเกินไปหรือระบุมากเกินไป

• ความจุโอเวอร์โหลดเป็นตัวสร้างความแตกต่าง: โดยทั่วไป VFD สำหรับงานปกติจะรองรับโอเวอร์โหลด 110% ถึง 120% เป็นเวลา 60 วินาที ในขณะที่ VFD สำหรับงานหนักจะรองรับ 150% เป็นเวลา 60 วินาที (และสูงถึง 200% เป็นเวลา 3 วินาที)

• ประเภทโหลดกำหนดพิกัด: การใช้งานแรงบิดที่แปรผันได้ (ปั๊มแรงเหวี่ยง พัดลม) ให้สอดคล้องกับการทำงานปกติ การใช้แรงบิดคงที่ (สายพานลำเลียง เครื่องอัดรีด รอก) จำเป็นต้องมีพิกัดการรับน้ำหนักมาก

• ความเป็นจริงแบบ Dual-Rating: VFD อุตสาหกรรมสมัยใหม่ส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับแบบ Dual โดยทั่วไปแล้ว ไดรฟ์ที่มีพิกัด 100 HP สำหรับงานปกติจะได้รับพิกัด 75 HP สำหรับงานหนัก เนื่องจากข้อจำกัดด้านความร้อนของส่วนประกอบภายใน

• ขนาดตามแอมป์ ไม่ใช่ HP: การเลือกไดรฟ์สุดท้ายจะต้องขึ้นอยู่กับแอมป์โหลดเต็ม (FLA) ของมอเตอร์และข้อกำหนดกระแสสูงสุดของการใช้งาน แทนที่จะเป็นแรงม้าที่ระบุ

การจัดอันดับ VFD สำหรับงานปกติและงานหนักทำงานอย่างไร

VFD แบบ Dual-Rated ทำงานอย่างไร

ผู้ผลิตไม่ค่อยสร้างไดรฟ์ทางกายภาพแยกกันโดยสิ้นเชิงสำหรับการใช้งานปกติและงานหนักภายในช่วงกำลังมาตรฐานอุตสาหกรรม แต่จะมีโปรไฟล์การให้คะแนนที่แตกต่างกันสองโปรไฟล์สำหรับอินเวอร์เตอร์ทางกายภาพตัวเดียวกันทุกประการ ข้อจำกัดของ VFD คือความร้อน ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์เกตแบบหุ้มฉนวน (IGBT) ภายในไดรฟ์จะสร้างพลังงานความร้อนที่สำคัญในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนความถี่สูงที่ใช้เพื่อสร้างรูปคลื่นเอาต์พุต AC จำลอง ไดรฟ์แบบ Dual-Rated นำเสนอสองวิธีที่แตกต่างกันในการจัดการความจุความร้อนภายใน คุณสามารถเรียกใช้กระแสไฟต่อเนื่องที่สูงขึ้นโดยมีพื้นที่น้อยมากสำหรับกระแสไฟที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน หรือคุณสามารถใช้กระแสไฟต่อเนื่องที่ต่ำกว่าเพื่อเหลือบัฟเฟอร์ความร้อนขนาดใหญ่ไว้สำหรับกระแสไฟที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันขนาดใหญ่ แผงระบายความร้อน พัดลมระบายความร้อน และตัวเก็บประจุบัส DC ยังคงเหมือนเดิม ความแตกต่างทั้งหมดอยู่ที่วิธีที่เฟิร์มแวร์ของไดรฟ์จัดการปริมาณงานปัจจุบัน

อัตรา VFD หน้าที่ปกติ

อัตรา VFD หน้าที่ปกติช่วยให้ไดรฟ์ทำงานที่กระแสเอาต์พุตต่อเนื่องสูงสุด โดยมีเกณฑ์โอเวอร์โหลดมาตรฐานที่ 110% ถึง 120% เป็นเวลา 60 วินาที สมมติฐานด้านความร้อนที่นี่ตรงไปตรงมา ชุดขับได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานที่ภาระทางกลคงที่และไม่เกินพิกัดต่อเนื่อง ความต้องการแรงบิดเริ่มต้นที่ต่ำกว่านั้นเป็นมาตรฐาน เนื่องจากไดรฟ์ไม่จำเป็นต้องสำรองความสามารถในการกระจายความร้อนจำนวนมากสำหรับกระแสไฟที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน 150% จึงสามารถดันกระแสไฟพื้นฐานที่สูงขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะช่วยเพิ่มแรงม้าสูงสุดที่คุณสามารถขับเคลื่อนได้จากขนาดเฟรมทางกายภาพที่เฉพาะเจาะจง ในการใช้งานภาคสนาม เช่น ระบบ HVAC เชิงพาณิชย์หรือสถานีสูบน้ำของเทศบาล อัตรานี้ให้การควบคุมมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงโดยไม่ต้องใช้กล่องหุ้มไฟฟ้าขนาดใหญ่เกินไป

ระดับ VFD สำหรับงานหนัก

ข้อมูลจำเพาะสำหรับงานหนักจะลดอัตรากระแสไฟต่อเนื่องของไดรฟ์เพื่อเพิ่มเกณฑ์โอเวอร์โหลด โดยทั่วไปพิกัดสำหรับงานหนักจะรับประกัน 150% ของกระแสเอาต์พุตต่อเนื่องเป็นเวลา 60 วินาที โดยค่าสูงสุดใน 3 วินาทีจะสูงถึง 200% สมมติฐานด้านความร้อนเปลี่ยนแปลงอย่างมากในโหมดนี้ ไดรฟ์ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมาเพื่อรองรับกระแสไฟกระชากสูงที่เกิดขึ้นบ่อยครั้ง โดยไม่ทำให้ IGBT ร้อนเกินไปหรือทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการป้องกัน ด้วยการลดกระแสต่อเนื่องพื้นฐาน ไดรฟ์จะรักษาพื้นที่ส่วนหัวของความร้อนที่จำเป็นในการดูดซับความร้อนมหาศาลที่เกิดขึ้นในระหว่างการสตาร์ทเครื่องอย่างหนัก การติดขัดของกลไกกะทันหัน หรือเหตุการณ์การชะลอตัวอย่างรวดเร็ว สภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ใช้เครนเหนือศีรษะ ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก หรือสายพานลำเลียงรวมขนาดใหญ่ อาศัยบัฟเฟอร์ความร้อนนี้เพื่อให้การผลิตดำเนินต่อไปในระหว่างเหตุการณ์ความเครียดทางกล

การตั้งค่าโหมดหน้าที่ VFD

การเลือกไดรฟ์ที่ถูกต้องนอกกรอบเป็นเพียงขั้นตอนแรกเท่านั้น วิศวกรจะต้องตั้งโปรแกรมพารามิเตอร์ VFD อย่างชัดเจนเมื่อทำการติดตั้ง เพื่อบอกไดรฟ์ว่าทำงานในโหมดปกติหรือโหมดงานหนัก ฮาร์ดแวร์ของไดรฟ์ไม่สามารถตรวจจับโปรไฟล์โหลดทางกลได้โดยอัตโนมัติ ในระหว่างการทดสอบการทำงาน คุณต้องป้อนข้อมูลมอเตอร์และเลือกพารามิเตอร์รอบการทำงาน ขั้นตอนนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าไมโครโปรเซสเซอร์ของไดรฟ์จะตั้งค่าขีดจำกัดกระแสไฟภายใน ค่าคงที่เวลาระบายความร้อน และเกณฑ์ข้อผิดพลาดที่ถูกต้อง การไม่กำหนดพารามิเตอร์ของไดรฟ์แบบ Dual-Rated อย่างถูกต้องมักจะทำให้ไดรฟ์อยู่ในสถานะเริ่มต้นจากโรงงาน หากค่าดีฟอลต์เป็นงานปกติและคุณเชื่อมต่อเข้ากับโหลดที่ใช้งานหนัก ไดรฟ์จะประสบปัญหาสะดุดสะดุดทันทีเมื่อสตาร์ทเครื่องที่โหลดครั้งแรก เนื่องจากขีดจำกัดซอฟต์แวร์ภายในจะจำกัดกระแสสตาร์ทที่ต้องการ

เลือก VFD ตามประเภทโหลด

การใช้งาน VFD หน้าที่ปกติ

โหลดแรงบิดที่แปรผันได้จะแสดงพฤติกรรมเชิงกลที่เฉพาะเจาะจง: แรงบิดที่จำเป็นในการหมุนโหลดจะลดลงอย่างมากเมื่อความเร็วของมอเตอร์ลดลง พัดลมแบบแรงเหวี่ยง ปั๊มแบบแรงเหวี่ยง และโบลเวอร์ เป็นตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุด การใช้งานเหล่านี้เป็นไปตามกฎความสัมพันธ์ โดยที่แรงม้าที่ต้องการจะลดลงตามกำลังสามของการลดความเร็ว ระดับหน้าที่ปกติก็เพียงพอแล้วที่นี่ โหลดเหล่านี้ต้องการแรงบิดเริ่มต้นน้อยที่สุดเนื่องจากเริ่มไม่โหลด ปั๊มหอยโข่งจะดันน้ำเพียงเล็กน้อยที่ความเร็ว 10% ซึ่งหมายความว่ามอเตอร์จะดึงกระแสไฟเพียงเล็กน้อยในระหว่างช่วงเริ่มต้นของการเปลี่ยนความเร็ว นอกจากนี้ การใช้งานเหล่านี้ไม่ค่อยพบการยึดติดทางกลอย่างกะทันหันหรือโหลดแบบไดนามิกที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างการทำงานในสภาวะคงตัว การดึงกระแสไฟยังคงสามารถคาดเดาได้สูง ช่วยให้ไดรฟ์ทำงานได้ใกล้ขีดจำกัดความร้อนต่อเนื่องสูงสุดได้อย่างปลอดภัย

การใช้งาน VFD สำหรับงานหนัก

โหลดแรงบิดคงที่ต้องใช้แรงบิดเท่ากันทุกประการ โดยไม่คำนึงถึงความเร็วการทำงานของมอเตอร์ สายพานลำเลียง ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก เครื่องอัดรีด และเครื่องผสมทางอุตสาหกรรมจัดอยู่ในหมวดหมู่นี้ การผลักสายพานลำเลียงรวมที่รับน้ำหนักเต็มต้องใช้แรงมหาศาลที่ 5 Hz เช่นเดียวกับที่ 60 Hz การใช้งานเหล่านี้ต้องการพิกัดงานหนัก พวกเขาต้องการแรงบิดแยกตัวที่สูงเป็นพิเศษเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานสถิต (แท่ง) เมื่อสตาร์ทรถ นอกจากนี้ อาจมีการเปลี่ยนแปลงการโหลดแบบไดนามิก เครื่องอัดรีดอาจกลืนวัตถุดิบจำนวนมากขึ้นอย่างกะทันหัน ทำให้เกิดแรงบิดที่ต้องการพุ่งสูงขึ้นทันที และส่งผลให้กระแสดึงพุ่งสูงขึ้นอย่างมาก ไดรฟ์ต้องมีความจุเกิน 150% พร้อมที่จะดันผ่านวัสดุที่มีความหนาแน่นสูงโดยไม่สะดุดขณะออฟไลน์

เมื่อการทำงานปกติอาจรองรับแรงบิดคงที่

วิศวกรรมมีความแตกต่างเสมอ ไม่ว่าคุณลักษณะความเร็วแรงบิดตามทฤษฎีของโหลดจะเป็นอย่างไร คุณต้องดูแรงบิดเกินระยะสั้นสูงสุดสัมบูรณ์ที่กำหนดโดยการใช้งานเฉพาะ หากการใช้แรงบิดคงที่ได้รับการออกแบบทางกลไกเพื่อไม่ให้ต้องใช้แรงบิดเกินระยะสั้นเกิน 10% ในทางเทคนิค อัตราหน้าที่ปกติก็เพียงพอแล้ว ตัวอย่างเช่น สายพานลำเลียงตรวจสอบแนวนอนที่โหลดเบาและสมบูรณ์แบบในทางเทคนิคแล้วอาจมีโหลดแรงบิดคงที่ แต่ไม่เคยประสบปัญหาการติดขัดกะทันหันหรือความต้องการสตาร์ทเครื่องที่หนักหน่วง ในกรณีขอบที่เข้มงวดนี้ ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน 110% ของอัตราภาษีปกติสามารถจัดการงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้ต้องอาศัยความมั่นใจอย่างแน่นอนเกี่ยวกับขีดจำกัดทางกลของเครื่องจักร หากผู้ปฏิบัติงานบรรทุกน้ำหนักเกินสายพานลำเลียง ตัวขับจะเคลื่อนที่

ความเฉื่อยและแรงกระแทกสูง

การใช้งานทางอุตสาหกรรมเฉพาะทาง เช่น เครื่องบดหิน เครื่องพันช์ และเครื่องหมุนเหวี่ยงขนาดใหญ่ ทำให้เกิดไดนามิกทางกลที่รุนแรง เครื่องจักรเหล่านี้มีความเฉื่อยในการหมุนสูง การสตาร์ทต้องใช้เอาต์พุตกระแสสูงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มวลหนักเคลื่อนที่ การหยุดพวกมันจะสร้างพลังงานที่สร้างใหม่ได้มหาศาลเมื่อพลังงานจลน์ไหลกลับเข้าสู่ไดรฟ์ การให้คะแนนสำหรับงานหนักไม่สามารถต่อรองได้ที่นี่ ตัวขับเคลื่อนจะต้องรองรับการถ่ายโอนพลังงานจลน์ขนาดใหญ่และแรงกระแทกที่รุนแรงเมื่อเครื่องบดกัดก้อนหินหรือเครื่องกดกระแทกโลหะ บัฟเฟอร์โอเวอร์โหลด 150% ถึง 200% ป้องกันไม่ให้ DC บัสภายในของไดรฟ์สะดุดระหว่างเหตุการณ์ทางกลไกที่รุนแรงเหล่านี้ ในการใช้งานจำนวนมากเหล่านี้ วิศวกรต้องจับคู่ไดรฟ์สำหรับงานหนักกับตัวต้านทานเบรกไดนามิกภายนอกเพื่อไล่แรงดันไฟฟ้าที่สร้างใหม่ส่วนเกินออก

งานปกติเทียบกับงานหนัก VFD: ความแตกต่างที่สำคัญ

กระแสต่อเนื่องกับกระแสสูงสุด

ขนาดของไดรฟ์จะต้องละทิ้งแรงม้าและมุ่งเน้นไปที่จำนวนแอมแปร์ทั้งหมด คุณต้องประเมินแผ่นป้ายชื่อแอมป์โหลดเต็ม (FLA) ของมอเตอร์เทียบกับพิกัดแอมป์ต่อเนื่องของ VFD แต่ที่สำคัญกว่านั้น คุณต้องคำนวณกระแสพีคสัมบูรณ์สัมบูรณ์ คูณ FLA ของมอเตอร์ด้วยเปอร์เซ็นต์โอเวอร์โหลดที่ต้องการ สำหรับการใช้งานหนัก ให้คูณ FLA ด้วย 1.5 กระแสไฟสูงสุดที่ได้จะต้องอยู่ภายในพิกัดโอเวอร์โหลดสูงสุดของ VFD การตรวจสอบทางคณิตศาสตร์นี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า IGBT ของ VFD สามารถอยู่รอดได้ในสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดของแอปพลิเคชันโดยไม่เกินขีดจำกัดด้านความร้อน การใช้แรงม้าเพียงอย่างเดียวจะละเลยประสิทธิภาพและตัวประกอบกำลังที่แตกต่างกันของมอเตอร์ที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การขับที่เล็กกว่าปกติและความผิดพลาดของกระแสไฟเกินอย่างต่อเนื่อง

ขนาดเฟรม VFD และกำลังมอเตอร์

เมื่อวิศวกรใช้อัตรางานหนักของไดรฟ์แบบสองอัตรา โหลดที่ขับเคลื่อนจะมี 'ขนาด' น้อยกว่าความจุการทำงานปกติสูงสุดของไดรฟ์อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น ไดรฟ์ที่มีความสามารถในการจ่ายกระแสไฟ 100 แอมป์อย่างต่อเนื่องในโหมดการทำงานปกติอาจถูกลดค่าลงเหลือ 75 แอมป์อย่างต่อเนื่องในโหมดงานหนัก หากมอเตอร์ของคุณดึง FLA 70 แอมป์ คุณต้องซื้อขนาดเฟรม 100 แอมป์เพื่อรับพิกัดงานหนัก กระแสโหลดเต็มของมอเตอร์ต่ำกว่าความจุต่อเนื่องทางกายภาพสูงสุดของ VFD มาก ความไม่ตรงกันโดยเจตนานี้ทำให้เกิดพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการโอเวอร์โหลดที่เพิ่มขึ้น 150% โดยไม่ทำให้ซิลิคอนภายในไดรฟ์ละลาย การทำความเข้าใจเส้นโค้งการลดพิกัดนี้จะช่วยป้องกันวิศวกรจากการซื้อไดรฟ์ที่มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการโอเวอร์โหลดที่ต้องการโดยไม่ตั้งใจ

ข้อกำหนดแรงบิดเริ่มต้น

แรงบิดแยกจะกำหนดจำนวนกระแสที่ไดรฟ์ต้องดันที่ความถี่ต่ำมาก (0-10 Hz) เพื่อเอาชนะแรงเสียดทานสถิต โปรไฟล์การทำงานปกติจะจำกัดการดันกระแสความเร็วต่ำเพื่อปกป้องชุดขับ โดยสมมติว่าโหลดคือพัดลมหรือปั๊มที่หมุนอย่างอิสระที่ความเร็วต่ำ อัตราการใช้งานหนักช่วยให้ไดรฟ์สามารถดันกระแสไฟฟ้าจำนวนมหาศาลที่ความเร็วใกล้ศูนย์ หากคุณกำลังยกสิ่งของด้วยรอกหรือสตาร์ทสายพานลำเลียงแบบเอียงที่บรรทุกเต็มที่ ตัวขับจะต้องสร้างแรงบิดปกติ 150% ขึ้นไปในทันที มีเพียงพิกัดสำหรับงานหนักเท่านั้นที่ให้กระแสไฟที่อนุญาตที่ความถี่ต่ำเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้โดยไม่ต้องหยุดมอเตอร์หรือตัดการทำงานของชุดขับเนื่องจากกระแสไฟเกินเกิดข้อผิดพลาดทันที

ความถี่พาหะและการลดพิกัดความร้อน

ความถี่พาหะ (หรือความถี่ในการสลับ) จะกำหนดความเร็วของการเปิดและปิด IGBT ของไดรฟ์เพื่อจำลองคลื่นไซน์ AC การเพิ่มความถี่พาหะจะช่วยลดเสียงสะอื้นของมอเตอร์ที่ได้ยิน ซึ่งมักจำเป็นในสภาพแวดล้อม HVAC หรือเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม การสลับที่เร็วขึ้นจะสร้างความร้อนภายในไดรฟ์เพิ่มมากขึ้นแบบทวีคูณ ความถี่พาหะสูงจะบังคับให้มีการลดพิกัดความร้อนอย่างรุนแรง วิศวกรอาจถูกบังคับให้เลือกพิกัดสำหรับงานหนักเพียงเพื่อรักษาระดับประสิทธิภาพการทำงานตามปกติ เนื่องจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากความถี่พาหะสูงจะใช้พื้นที่ระบายความร้อนของไดรฟ์ ตรวจสอบเส้นโค้งการลดพิกัดของผู้ผลิตทุกครั้ง หากคุณวางแผนที่จะเพิ่มความถี่ในการสวิตชิ่งให้สูงกว่าระดับเริ่มต้น เนื่องจากไดรฟ์ที่มีพิกัด 100 แอมป์ที่ 4 kHz อาจถูกพิกัดสำหรับ 60 แอมป์ที่ 12 kHz เท่านั้น

ความเสี่ยงในการเลือกคะแนน VFD ผิด

ต้นทุนการลดขนาด

การใช้พิกัดงานปกติสำหรับงานหนักเป็นแนวทางที่รับประกันว่าจะเกิดความล้มเหลวในการปฏิบัติงาน ความเสี่ยงที่เกิดขึ้นทันทีที่สุดคือฟอลต์กระแสไฟเกินบ่อยครั้ง หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าสะดุดสะดุด ทุกครั้งที่สายพานลำเลียงผูกหรือเครื่องผสมกระทบกับชุดที่หนา ชุดขับเคลื่อนจะตรวจพบกระแสไฟกระชากเกินขีดจำกัด 110% และปิดเครื่องเพื่อป้องกันตัวเอง สิ่งนี้ทำให้สายการผลิตหยุดทำงาน นอกเหนือจากเวลาหยุดทำงานทันที การดันไดรฟ์จนถึงขีดจำกัดการระบายความร้อนซ้ำๆ จะทำให้ตัวเก็บประจุของไดรฟ์และ IGBT เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ความร้อนอบส่วนประกอบภายใน ทำให้อายุการใช้งานของฮาร์ดแวร์สั้นลงอย่างมาก ต้นทุนที่ซ่อนอยู่ของชั่วโมงการผลิตที่สูญเสียไป ชุดงานเสียหาย และการบำรุงรักษาฉุกเฉินมีมากกว่าการประหยัดเงินในการซื้อโครงไดรฟ์ขนาดเล็กลงอย่างมาก

ค่าใช้จ่ายในการปรับขนาดเกินขนาด

ในทางกลับกัน การใช้พิกัดงานหนักสำหรับภาระงานปกติอย่างเคร่งครัดจะทำให้เกิดภาระทางการเงินและทางกายภาพโดยไม่จำเป็น ความเสี่ยงหลักคือการใช้จ่ายด้านทุนโดยเปล่าประโยชน์ การซื้อไดรฟ์สำหรับงานหนักขนาด 100 HP สำหรับพัดลมแบบแรงเหวี่ยงขนาด 100 HP หมายความว่าคุณจะต้องจ่ายเงินสำหรับขนาดเฟรมที่ใหญ่ขึ้น ตัวระบายความร้อนที่ใหญ่ขึ้น และส่วนประกอบภายในที่มีอัตราสูงกว่าซึ่งพัดลมจะไม่มีวันใช้งาน นอกจากนี้ เฟรมไดรฟ์ที่ใหญ่ขึ้นยังต้องการพื้นที่ทางกายภาพที่ใหญ่ขึ้นอีกด้วย สิ่งนี้นำไปสู่แผงควบคุมขนาดใหญ่และมีราคาแพงกว่า และเพิ่มความต้องการการระบายความร้อนโดยรวมสำหรับห้องไฟฟ้าหรือตู้หุ้ม การกำหนดขนาดที่แม่นยำช่วยป้องกันการสิ้นเปลือง ช่วยให้จัดการขนาดแผงได้ และลดระดับ BTU ที่จำเป็นสำหรับเครื่องปรับอากาศในตู้

ปัจจัยที่ทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

สภาพแวดล้อมทางกายภาพส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการระบายความร้อนของไดรฟ์ ซึ่งทำให้การคำนวณงานหนักเทียบกับงานปกติเปลี่ยนแปลงไป อุณหภูมิแวดล้อมที่สูง ระดับความสูง (อากาศที่บางกว่าจะถ่ายเทความร้อนได้น้อยกว่า) และประเภทตู้ที่ปิดสนิท (เช่น NEMA 4X ที่ไม่มีการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ) จะลดประสิทธิภาพการระบายความร้อนของไดรฟ์ลงอย่างมาก ไดรฟ์ส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิแวดล้อม 40°C หากห้องไฟฟ้ามีอุณหภูมิสูงถึง 50°C ไดรฟ์จะสูญเสียความจุความร้อน ใช้กฎมาตรฐานทั่วไป: หากการลดระดับสภาพแวดล้อมผลัก VFD หน้าที่ปกติไปใกล้ขีดจำกัดความร้อน คุณต้องก้าวไปสู่ขนาดเฟรมถัดไป คุณกำลังใช้ความจุของฮาร์ดแวร์สำหรับงานหนักอย่างมีประสิทธิภาพเพียงเพื่อให้อยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในขณะที่ต้องทำงานหนักตามปกติ คำนวณการลดทอนสภาพแวดล้อมก่อนที่จะสรุปขนาดไดรฟ์เสมอ

บทสรุป

ทางเลือกระหว่าง VFD สำหรับงานหนักกับงานปกติไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของฮาร์ดแวร์ เป็นการจัดตำแหน่งทางคณิตศาสตร์ที่เข้มงวดระหว่างความจุความร้อนภายในของไดรฟ์ โปรไฟล์แรงบิดของภาระทางกล และเปอร์เซ็นต์โอเวอร์โหลดที่ต้องการ การวางตำแหน่งที่ไม่ถูกต้องนำไปสู่ความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์โดยตรงหรือการสูญเสียเงินทุน ด้วยการมุ่งเน้นไปที่จำนวนแอมแปร์มากกว่าแรงม้า วิศวกรสามารถจับคู่ขีดจำกัดความร้อนของไดรฟ์กับความเป็นจริงทางกายภาพของเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนได้

ดำเนินการขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อสรุปการเลือกไดรฟ์ของคุณ:

1. ตรวจสอบอุปกรณ์ทางกลเพื่อดูว่าอุปกรณ์ทำงานด้วยแรงบิดแปรผันหรือแรงบิดคงที่หรือไม่

2. คำนวณกระแสพีคสัมบูรณ์โดยการคูณแอมป์โหลดเต็ม (FLA) ของมอเตอร์ด้วยเปอร์เซ็นต์โอเวอร์โหลดที่ต้องการ

3. ตรวจสอบสภาพแวดล้อมการติดตั้งเพื่อดูอุณหภูมิแวดล้อมหรือระดับความสูงที่สูงซึ่งจำเป็นต้องมีการลดอุณหภูมิ

4. เลือกขนาดเฟรมของไดรฟ์ที่พิกัดกระแสต่อเนื่องและจุดสูงสุดเกินข้อกำหนดที่คุณคำนวณไว้

5. ตั้งโปรแกรมพารามิเตอร์รอบการทำงานที่ถูกต้องลงในเฟิร์มแวร์ของไดรฟ์ระหว่างการทดสอบการใช้งานครั้งแรก

คำถามที่พบบ่อย

ถาม: ฉันสามารถใช้ VFD หน้าที่ปกติสำหรับสายพานลำเลียงได้หรือไม่

ตอบ: โดยทั่วไปแล้วไม่มี สายพานลำเลียงคือโหลดแรงบิดคงที่ซึ่งต้องใช้แรงบิดเริ่มต้นสูงเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานสถิต นอกจากนี้ยังพบการเปลี่ยนแปลงโหลดกะทันหันเมื่อวัสดุหล่นลงบนสายพาน ความเป็นจริงทางกลเหล่านี้จำเป็นต้องมีความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน 150% ของอัตรางานหนักเพื่อป้องกันการสะดุดระหว่างการทำงาน

ถาม: เหตุใด VFD เดียวกันจึงมีระดับ HP ที่แตกต่างกันสองระดับ

ตอบ: VFD ถูกจำกัดด้วยความร้อน ชุดขับสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่สูงขึ้น (HP ที่สูงขึ้น) หากเดือยโอเวอร์โหลดมีขนาดเล็ก (หน้าที่ปกติ) อย่างไรก็ตาม จะต้องลดกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่ต่ำลง (HP ต่ำกว่า) เพื่อออกจากพื้นที่ระบายความร้อนที่จำเป็นเพื่อให้สามารถอยู่รอดจากการรับน้ำหนักเกินขนาดใหญ่ 150% (งานหนัก)

ถาม: จะเกิดอะไรขึ้นหาก VFD สำหรับงานปกติเผชิญกับภาระงานหนัก

ตอบ: ไดรฟ์จะตรวจจับสภาวะกระแสเกินที่เกินค่าคงที่เวลาระบายความร้อน เพื่อป้องกันไม่ให้ IGBT ภายในละลาย ไมโครโปรเซสเซอร์ของไดรฟ์จะดำเนินการป้องกันข้อผิดพลาด การดำเนินการนี้จะปิดมอเตอร์ทันทีและหยุดสายการผลิตของคุณเพื่อปกป้องฮาร์ดแวร์

ถาม: ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าใบสมัครของฉันต้องการโอเวอร์โหลด 150% หรือไม่

ตอบ: ตรวจสอบลักษณะทางกลของอุปกรณ์ขับเคลื่อน หากเครื่องจักรเริ่มทำงานภายใต้ภาระหนัก จัดการกับวัสดุที่มีความหนืดสูง ดำเนินการตามขนาดรวมที่แตกต่างกัน หรือประสบปัญหาทางกลไกติดขัดกะทันหัน ความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน 150% ถือเป็นหลักปฏิบัติทางวิศวกรรมมาตรฐานเพื่อรักษาการทำงานที่เชื่อถือได้

ถาม: VFD สำหรับงานหนักใช้พลังงานมากกว่า VFD สำหรับงานปกติหรือไม่

ตอบ: ไม่ กำลังที่ใช้จริงทั้งหมดกำหนดโดยมอเตอร์และโหลดทางกล ไม่ใช่พิกัดของไดรฟ์ ไดรฟ์สำหรับงานหนักใช้ส่วนประกอบภายในขนาดใหญ่เพื่อจัดการกับปริมาณงานกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นได้อย่างปลอดภัย มันจะดึงพลังงานตามความต้องการของโหลดเท่านั้น