ちょっと、そこ！ AC 制御ドライブのサプライヤーとして、私はこれらのドライブの欠相保護がどのように機能するかについてよく質問されます。これはドライブのスムーズかつ安全な動作を保証する重要な機能なので、詳しく説明したいと思います。
まず、位相損失とは何かを理解しましょう。産業用および商業用アプリケーションで一般的に使用される三相 AC 電源システムには、互いに位相が 120 度異なる 3 つの個別の電気波形があります。フェーズ - これらのフェーズの 1 つが失われるか、障害が発生すると、損失が発生します。これは、ヒューズの切れ、ワイヤの断線、コンタクタの故障など、さまざまな理由で発生する可能性があります。
では、なぜ欠相保護がそれほど重要なのでしょうか? AC 制御ドライブで位相が失われると、さまざまな問題が発生する可能性があります。ドライブが過熱し、モーターのトルクが不均一になる可能性があり、ひどい場合にはモーターの損傷につながる可能性もあります。欠相保護は、この問題を検出し、これらの問題を防ぐために適切な措置を講じるように設計されています。
では、AC 制御ドライブの欠相保護メカニズムは実際にどのように機能するのでしょうか?いくつかの異なる方法がありますが、最も一般的な方法を説明します。
電圧検出方式
最も単純で最も広く使用されている方法の 1 つは電圧検出です。 AC コントロール ドライブは、各相の電圧を継続的に監視します。 1 つの相の電圧が特定のしきい値を下回った場合、欠相状態が発生していることを示します。
ドライブには各相に接続された電圧センサーが内蔵されています。これらのセンサーは、電圧の読み取り値をドライブの制御ボードに送信します。次に、制御ボードは各相の電圧を比較します。 2 つの相の電圧の差が事前に設定された制限を超えると、ドライブは欠相が発生したとみなします。
欠相が検出されると、ドライブはさまざまなアクションを実行できます。場合によっては、損傷を防ぐためにモーターが直ちに停止されることがあります。場合によっては、モーターの速度を低下させたり、アラームを発してオペレーターに警告したりする場合もあります。
電流検出方式
別の方法は電流検出です。平衡三相システムでは、各相の電流は等しいです。欠相が発生すると、電流分布が不均一になります。 AC コントロール ドライブは、電流センサーを使用して各相の電流を測定します。
1 つの相の電流が他の 2 つの相と大きく異なる場合、それは欠相の兆候です。電圧検出方法と同様に、ドライブの制御ボードは電流の読み取り値を分析します。欠相が検出されると、ドライブはモーターとそれ自体を保護するために適切な措置を講じることができます。
位相角モニタリング
位相角モニタリングは、より高度な方法です。これには、異なる位相間の位相角を測定することが含まれます。健全な三相システムでは、各相ペア間の位相角は正確に 120 度です。
位相損失が発生すると、位相角の関係が崩れます。 AC コントロール ドライブは、位相角センサーを使用してこれらの角度を測定します。次に、制御ボードは位相角が正常範囲内にあるかどうかを確認します。そうでない場合は、欠相状態を示します。
この方法は、特に電圧または電流の変動があまり明らかではないシステムにおいて、欠相をより正確に検出します。ただし、より複雑なセンサーとアルゴリズムが必要なため、ハイエンドの AC 制御ドライブでよく使用されます。
ここで、これらの位相損失保護方法の実際の応用例について説明しましょう。産業環境では、AC コントロール ドライブは、コンベア ベルト、ポンプ、ファンなどのさまざまな機械のモーターの速度とトルクを制御するために使用されます。欠相保護により、これらの機械は安全かつ効率的に動作します。
たとえば、を使用している場合、5.5KW VFD工場内のコンベアベルトを制御する場合、欠相保護機能により欠相時のモーターの損傷を防ぎます。これにより、モーターの交換コストが節約されるだけでなく、生産レベルを維持するために重要なダウンタイムも削減されます。
商業用途では、AC コントロール ドライブは HVAC システムで使用されます。あ110V VFD ドライブ空調システムのファンとポンプの制御に使用できます。欠相保護により、システムがスムーズに動作し、乗員に快適な環境を提供します。
また、水処理プラントや太陽光発電システムなどの屋外用途では、屋外用VFDが使用されています。これらのドライブは過酷な環境条件にさらされるため、欠相保護がさらに重要になります。落雷やその他の外部要因によって引き起こされる可能性のある欠相による損傷からドライブと接続された機器を保護します。
結論として、欠相保護は AC 制御ドライブの重要な機能です。モーターの損傷を防ぎ、ダウンタイムを削減し、さまざまな電気システムの安全かつ効率的な動作を確保するのに役立ちます。産業、商業、屋外のいずれの環境であっても、AC コントロール ドライブに信頼性の高い欠相保護メカニズムを搭載することが必須です。
AC コントロール ドライブをご検討中の場合、または当社の製品について詳しく知りたい場合は、ぜひご連絡ください。お客様の具体的な要件については、お問い合わせください。お客様のニーズに最適なソリューションを見つけるために協力しましょう。
参考文献
- 「パワー エレクトロニクス: コンバータ、アプリケーション、および設計」Ned Mohan、Tore M. Undeland、William P. Robbins 著
- 『電気機械の基礎』スティーブン・J・チャップマン著