ちょっと、そこ！ 7.5kW VFD（可変周波数駆動）のサプライヤーとして、私はこれらの気の利いたデバイスがどのように機能するかについて尋ねられることがよくあります。それで、私はあなたにより良い理解を与えるためにこのブログ投稿でそれを分解すると思いました。
まず、VFDとは何か、なぜそれが役立つのかについて話しましょう。 VFDは、供給される周波数と電圧を変化させることにより、ACモーターの速度とトルクを制御する電子デバイスです。簡単に言えば、特定のニーズに応じてモーターの速度を調整することができます。これにより、大幅なエネルギー節約と機器の制御が向上する可能性があります。
それでは、7.5kWのVFDが実際にどのように機能するかについて飛び込みましょう。 VFDの基本的な動作は、整流、DCバスフィルタリング、および反転の3つの主要な段階に分けることができます。
整流
VFDの最初の段階は修正です。これは、メイン供給からの着信AC電力がDC電力に変換される場所です。 VFDの整流器セクションは、通常、電流が1つの方向のみに流れるダイオードのセットで構成されています。 AC電圧が整流器に適用されると、ダイオードはそれを脈動するDC電圧に変換します。
この脈動するDC電圧は、次の段階でコンデンサによって滑らかになります。修正プロセスは、VFDの残りの部分が動作する安定したDC電圧源を提供するため、不可欠です。
DCバスフィルタリング
整流段階の後、脈動するDC電圧がDCバスに供給されます。 DCバスは、DC電圧を滑らかにして波紋を減らすためのフィルターとして機能するコンデンサのセットです。コンデンサはエネルギーを保存し、バス全体に一定のDC電圧を維持するために必要に応じて放出します。
安定したDC電圧は、VFDの適切な動作には重要です。これにより、インバーターセクションがクリーンで安定したAC出力を生成できるためです。適切なフィルタリングがなければ、インバーターは歪んだ出力を生成し、モーターを損傷したり、非効率的に動作させる可能性があります。
反転
VFDの最終段階は反転です。これは、DCバスからのDC電圧が目的の周波数と電圧レベルでAC電圧に戻される場所です。 VFDのインバーターセクションは、通常、断熱ゲート双極トランジスタ（IGBT）または金属酸化物 - 半導体フィールド効果トランジスタ（MOSFET）のセットで構成されています。
これらのトランジスタは、マイクロコントローラーまたはデジタル信号プロセッサ（DSP）によって制御され、一連のパルスを生成して、トランジスタを適切なタイミングでオンとオフにします。これらのパルスのタイミングと持続時間を制御することにより、インバーターは目的の周波数と電圧でAC出力を生成できます。
AC出力の周波数はモーターの速度を決定し、電圧レベルはトルクを決定します。周波数と電圧を調整することにより、VFDはモーターの速度とトルクを広範囲にわたって制御できます。
制御と監視
修正、DCバスフィルタリング、および反転の基本的な動作に加えて、7.5kWのVFDにはコントロールおよび監視システムも含まれています。このシステムにより、ユーザーはモーターの目的の速度とその他のパラメーターを設定し、VFDとモーターのパフォーマンスを監視できます。
制御システムには通常、ユーザーが目的の速度、加速、減速時間を入力できるようにするキーパッドまたはタッチスクリーンディスプレイが含まれます。監視システムは、モーターの速度、電流、電圧、温度、および発生する可能性のある障害条件に関するリアルタイム情報を提供します。
一部のVFDには、エネルギー監視、力率補正、通信インターフェイスなど、VFDを他の制御システムまたはデバイスと統合できるようにする高度な機能も含まれています。
7.5kW VFDのアプリケーション
7.5KW VFDは、産業機械、HVACシステム、ポンプ、ファン、コンベアベルトなど、幅広いアプリケーションで使用されています。産業用途では、VFDを使用してモーターの速度を制御して、プロセス効率を改善し、エネルギー消費を減らし、機器の寿命を延ばします。
たとえば、製造工場では、VFDを使用して、生産率に合わせてコンベアベルトの速度を制御できます。コンベアベルトの速度を調整することにより、植物は消費されるエネルギーの量を減らし、生産プロセスの全体的な効率を改善できます。
HVACシステムでは、VFDを使用してファンとポンプの速度を制御して、一定の温度と湿度レベルを維持します。ファンとポンプの速度を調整することにより、HVACシステムは消費されるエネルギーの量を減らし、居住者の快適レベルを改善できます。
7.5kW VFDを使用する利点
アプリケーションで7.5kW VFDを使用することには、いくつかの利点があります。主な利点の一部は次のとおりです。
- 省エネ：モーターの速度を制御することにより、VFDはモーターによって消費されるエネルギー量を減らすことができます。これにより、特にモーターが長期間動作するアプリケーションでは、時間の経過とともに大幅なコスト削減につながる可能性があります。
- プロセス制御が改善されました：VFDを使用すると、アプリケーションの特定の要件に合わせてモーターの速度とトルクを調整できます。これにより、プロセスの精度と一貫性が向上し、製品の品質が向上し、生産性が向上します。
- 拡張機器寿命：モーターやその他の機器のストレスを軽減することにより、VFDは機器の寿命を延長できます。これにより、頻繁なメンテナンスと交換の必要性が減り、長期的にはお金を節約できます。
- ソフトスタートと停止：VFDはソフトスタートと停止機能を提供します。つまり、モーターは徐々に希望の速度まで上下します。これにより、モーターや他の機器の機械的ストレスが軽減され、電圧スパイクやその他の電気的な問題を防ぐことができます。
- 柔軟性：VFDは、アプリケーションの特定の要件を満たすように簡単にプログラムできます。これにより、速度、加速、減速時間、およびその他のパラメーターを調整して、機器のパフォーマンスを最適化できます。
さまざまなタイプのVFD
市場にはいくつかの異なるタイプのVFDがあり、それぞれに独自の機能とアプリケーションを備えています。最も一般的なタイプのいくつかは次のとおりです。
- 単相VFDドライブ：これらのVFDは、単相AC電源で動作するように設計されています。これらは通常、住宅および商用のHVACシステム、ポンプ、ファンなど、中小規模のアプリケーションで使用されます。
- 三相VFD：これらのVFDは、3相AC電源で動作するように設計されています。これらは通常、製造工場、鉱業作業、水処理施設など、大規模な産業用途で使用されます。
- 18.5kw vfd：名前が示すように、これらのVFDの電力評価は18.5kWです。これらは、大型ポンプ、ファン、コンプレッサーなど、より高い出力を必要とするアプリケーションに適しています。
結論
結論として、7.5kWのVFDは、幅広いアプリケーションで大きな利点をもたらすことができる強力で汎用性の高いデバイスです。 ACモーターの速度とトルクを制御することにより、VFDはエネルギー効率、プロセス制御、および機器の寿命を改善できます。
7.5kW VFDまたは他のタイプのVFDの市場にいる場合は、喜んでお手伝いします。サプライヤーとして、私はあなたの特定のニーズを満たすために利用できる幅広いVFDを持っています。私に手を差し伸べるだけで、あなたの要件について話し合い、あなたに適したソリューションを見つけることができます。
読んでくれてありがとう、そしてこのブログ投稿が7.5kWのVFDがどのように機能するかを理解するのに役立つことを願っています。
参照
- 「可変周波数ドライブ：原則とアプリケーション」Bimal K. Bose
- Teruo Nagaokaによる「Electric Motor Handbook」
- 「パワーエレクトロニクス：コンバーター、アプリケーション、デザイン」Mohan Ned、Undeland Tore M.、Robbins William Pによる