15KW 可変周波数ドライブ (VFD) のサプライヤーとして、私は製品の技術的詳細、特に不足電圧保護に関する問い合わせによく遭遇します。このブログ投稿では、15KW VFD で不足電圧保護がどのように機能するかについて詳しく説明します。
15KW VFD の基本を理解する
不足電圧保護について説明する前に、15KW VFD とは何かを理解することが重要です。可変周波数ドライブは、モーターに供給される周波数と電圧を変化させることによって AC モーターの速度を制御する電子デバイスです。 15KW VFD は、最大 15 キロワットの定格電力のモーターを処理できるように設計されており、コンベア ベルト、ポンプ、ファンなどの幅広い産業用および商業用アプリケーションに適しています。
VFD のコア コンポーネントには、整流器、DC バス、インバーターが含まれます。整流器は入力 AC 電力を DC 電力に変換し、DC バスに保存します。次に、インバータは DC 電力を可変周波数と電圧の AC 電力に変換してモーター速度を制御します。
不足電圧保護の重要性
不足電圧状態は、送電網の変動、長いケーブル配線、電気システムの過負荷など、さまざまな理由で発生する可能性があります。 VFD への入力電圧が特定のレベルを下回ると、VFD および接続されたモーターにいくつかの悪影響を及ぼす可能性があります。
まず、電圧が低いと、同じ出力を維持するために VFD が過剰な電流を消費する可能性があります。この電流の増加により、VFD コンポーネントの過熱が発生し、半導体デバイスが損傷し、ドライブの寿命が短くなる可能性があります。次に、電圧が不十分だとモーターが不安定に動作し、トルクが低下して失速する危険性が高まります。場合によっては、モーターが停止するとさらに多くの電流が流れ、問題がさらに悪化することがあります。
不足電圧保護は、これらの問題を防ぐために非常に重要です。これにより、VFD と接続されたモーターの信頼性の高い動作が保証され、機器損傷のリスクが軽減され、ダウンタイムが最小限に抑えられます。
15KW VFD での不足電圧保護の仕組み
- 電圧検知
15KW VFD の不足電圧保護システムは、電圧の検出から始まります。センサーは VFD の入力に配置され、入力 AC 電圧を継続的に監視します。これらのセンサーは通常、電圧の RMS (二乗平均平方根) 値を測定するように設計されており、実効電圧レベルを正確に表現します。
電圧センサーは、測定された電圧信号を VFD の制御ボードに送信します。制御ボードには、これらの信号を処理し、測定された電圧を事前に設定されたしきい値と比較するマイクロコントローラーが装備されています。通常、このしきい値は調整可能であるため、ユーザーは特定のアプリケーション要件に応じて不足電圧保護レベルを設定できます。
- しきい値の比較と決定 - 決定
マイクロコントローラーがセンサーから電圧信号を受信すると、測定された電圧を事前に設定されたしきい値と比較します。測定された電圧がしきい値を超えている場合、VFD は正常に動作し、モーターは設定された速度で動作します。
ただし、測定された電圧がしきい値を下回ると、マイクロコントローラーは不足電圧状態を検出します。この時点で、VFD の制御システムはドライブとモーターを保護するための一連の動作を開始します。
- 不足電圧状態への対応
- アラームの作動: 不足電圧状態が検出されると、VFD は最初にアラームを作動させます。このアラームは、VFD の表示パネル上の視覚的なインジケータまたは可聴信号の形式で発生します。アラームはオペレータまたは保守担当者に入力電圧に問題があることを警告し、適切な措置を講じることができます。
- モーター出力の低減: VFD が過剰な電流を流して過熱するのを防ぐために、制御システムはモーターの出力電力を下げる場合があります。これは、モーターに供給される周波数と電圧を下げることによって行われます。この出力電力の減少は、利用可能な入力電圧とモーターの電力要件の間のバランスを維持するのに役立ちます。
- シャットダウン: 電圧が長期間にわたってしきい値を大幅に下回る厳しい不足電圧状態では、VFD が完全にシャットダウンする可能性があります。これは、ドライブとモーターを損傷から保護するための最後の手段です。 VFD がシャットダウンすると、モーターへの電力供給が停止し、モーターが停止します。 VFD は、入力電圧が許容レベルに戻るまでシャットダウン状態を維持し、その時点で手動で再起動できます。
不足電圧保護の性能に影響を与える要因
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しきい値の設定
不足電圧保護の精度は、しきい値電圧の適切な設定に大きく依存します。しきい値の設定が高すぎると、わずかな電圧変動により VFD が早期にシャットダウンし、不必要なダウンタイムが発生する可能性があります。一方、しきい値の設定が低すぎる場合、VFD とモーターは長期間にわたって潜在的に損傷を与える低電圧状態にさらされる可能性があります。 -
応答時間
不足電圧保護システムの応答時間も重要です。応答時間が速いため、VFD は不足電圧状態を迅速に検出して対応し、損傷のリスクを最小限に抑えます。ただし、応答時間が短すぎると、VFD が一時的な電圧低下に過度に敏感になり、誤警報や不必要なシャットダウンが発生する可能性があります。
関連製品とアプリケーション
15KW VFD に加えて、次のようなさまざまな関連製品も提供しています。37KW VFD。これらの高出力 VFD は、耐久性の高い産業用途で使用される大型モーターに適しています。
私たちの周波数駆動コントローラーは、VFD に高度な制御機能を提供し、ユーザーがモーター速度を正確に調整し、エネルギー消費を最適化できるようにします。
単相電源を三相電源に変換する必要があるアプリケーションの場合、VFD 単相から三相へ製品は便利なソリューションを提供します。
結論
不足電圧保護は 15KW VFD の重要な機能であり、ドライブと接続されたモーターの信頼性と安全な動作を保証します。入力電圧を継続的に監視し、あらかじめ設定されたしきい値と比較し、電圧不足の場合に適切な措置を講じることにより、VFD はコンポーネントへの損傷を防ぎ、コストのかかるダウンタイムを回避できます。
高品質の 15KW VFD または当社の関連製品をご希望の場合は、調達に関するご相談をお待ちしております。当社の専門家チームは、お客様の特定のアプリケーションのニーズに適したソリューションを見つけるお手伝いをいたします。
参考文献
- 「可変周波数ドライブ: 原理、動作、およびトラブルシューティング」Mohan Nedungadi 著
- 『パワー エレクトロニクス ハンドブック』Muhammad H. Rashid 著