VFD 部品のサプライヤーとして、私はクライアントから VFD 部品のパラメータを調整する方法について多くの質問を受けてきました。これは、可変周波数ドライブ (VFD) を最大限に活用する上で大きな変化をもたらすので、早速詳しく見ていきましょう。
パラメータ調整が重要な理由
まず最初に、これらのパラメーターを正しく取得することがなぜそれほど重要なのかについて話しましょう。 VFD は、電気モーターの速度とトルクを制御することを目的としています。パラメータを調整することで、モーターをより効率的に動作させ、エネルギー消費を削減し、過熱を防ぐことができます。これにより、長期的にはコストが節約されるだけでなく、モーターと VFD 自体の寿命も延びます。
たとえば、加速時間と減速時間を短く設定しすぎると、起動時と停止時にモーターが過大な電流を消費する可能性があります。これにより、VFD の保護機構が作動したり、モーター巻線が損傷したりする可能性があります。逆に、設定時間が長すぎるとシステムの応答が遅くなり、運用要件を満たせなくなる可能性があります。
基本パラメータとその調整
周波数設定
最も基本的なパラメータは周波数設定です。標準的な AC 電源では、周波数は通常 50 または 60 Hz です。ただし、VFD はこの周波数を調整してモーター速度を制御できます。モーター速度 (N) の公式は (N = \frac{120 \times f}{P}) です。ここで、(f) は周波数、(P) はモーターの極数です。
周波数を調整するには、まず VFD のユーザーマニュアルを参照する必要があります。最新の VFD のほとんどはデジタル ディスプレイとキーパッドを備えており、必要な周波数値を直接入力できます。まず、モーターの仕様に従って最小周波数制限と最大周波数制限を設定します。たとえば、モーターが 10 Hz ～ 50 Hz で動作するように設計されている場合は、VFD でこれらの値を設定します。
加速時間と減速時間
前述したように、加速時間と減速時間はスムーズな動作にとって重要です。これらの時間を調整するには、VFD メニューで関連するパラメータを見つけます。加速時間は、VFD が出力周波数を 0 Hz から設定された最大周波数まで増加させるのにかかる時間を決定し、減速時間はその逆のプロセスにかかります。
まずは VFD の製造元が提供するデフォルト値を使用するのが良いでしょう。次に、アプリケーションの要件に基づいて、これらの時間を微調整できます。たとえば、コンベア ベルトを実行している場合、ベルト上の材料が急激に移動しないように、より長い加速時間が必要になる場合があります。
高度なパラメータとその影響
トルクブースト
トルクブーストはモーターの始動トルクを大幅に向上させることができるパラメーターです。一部のアプリケーション、特に大型ファンやポンプなどの高慣性負荷のあるアプリケーションでは、モータの起動時に追加のトルクブーストが必要になります。
トルクブーストを調整するには、VFD メニューで対応するパラメータを見つけます。通常、トルクブーストの割合を増減できます。設定値が高すぎると、モーターの過電流や過熱が発生する可能性があるので注意してください。多くの場合、アプリケーションに最適なトルクブースト値を見つけるには、試行錯誤のアプローチが最善の方法です。
キャリア周波数
キャリア周波数は、モーター動作のスムーズさと電磁障害 (EMI) のレベルに影響します。一般にキャリア周波数が高くなるとモーター動作は静かになりますが、VFD のスイッチング損失が増加し、より多くの EMI が発生する可能性もあります。
キャリア周波数を調整するには、VFD 設定で関連するパラメータを探します。スムーズな動作と損失と EMI の最小化の間でバランスを取る必要があります。敏感な電子機器を備えた制御室など、EMI が懸念される環境では、キャリア周波数を低く設定することをお勧めします。
特殊な VFD 部品とそのパラメータ調整
液晶パネル
LCD パネルは VFD の一般的な部品であり、パラメータの設定と監視のための使いやすいインターフェイスを提供します。 LCD パネルを通じてパラメータを調整する場合は、ナビゲーション キーとメニュー構造を必ず理解してください。
まず、VFD の電源を入れ、LCD パネルの専用キーを使用してパラメータ設定メニューにアクセスします。その後、上下の矢印キーを使用してパラメータ間を移動し、Enter キーを使用して値を選択または変更できます。一部の LCD パネルはバックライト調整もサポートしているため、さまざまな照明条件で役立ちます。
VFDの制動抵抗
制動抵抗は、モーターの減速中に発生する余分なエネルギーを消散するために使用されます。制動抵抗に関するパラメータを調整するには、制動トルクと制動開始周波数を設定する必要があります。
ブレーキトルクは、ブレーキ機能が作動したときにモーターがどれだけ速く停止するかを決定します。アプリケーションのニーズに応じて、この値を増減できます。ブレーキ開始周波数は、ブレーキ機能が動作し始める周波数を定義します。たとえば、ブレーキ開始周波数を 20 Hz に設定すると、VFD の出力周波数が 20 Hz に低下するとブレーキ機能が作動します。
フィードバックユニット
フィードバック ユニットは、モーターの実際の速度または位置に関する情報を VFD に提供するために使用されます。一般的なタイプのフィードバック ユニットには、エンコーダとリゾルバが含まれます。
フィードバックユニットに関するパラメーターを調整する場合は、使用するフィードバックユニットの種類に応じて入力設定を行う必要があります。たとえば、エンコーダを使用している場合は、1 回転あたりのパルス数を設定する必要があります。この情報により、VFD はモーターの速度を正確に計算し、それに応じて出力を調整できます。
パラメータ調整の問題のトラブルシューティング
慎重に調整しても、問題が発生する可能性があります。モーターが起動しない、または突然停止する場合は、周波数設定と加減速時間を確認してください。また、トルクブーストが正しく設定されていることを確認してください。
モーターから過度の熱や異音が発生する場合は、パラメーターの設定が間違っている可能性があります。キャリア周波数と制動抵抗パラメータを確認してください。場合によっては、VFD をデフォルト設定に単純にリセットするだけでも、問題の原因がパラメーターの設定ミスによるものであるかどうかを特定するのに役立ちます。
結論
VFD パーツのパラメータを調整することは、芸術であると同時に科学でもあります。それには、モーターの動作、VFD の機能、およびアプリケーションの特定の要件をよく理解する必要があります。上記の手順とガイドラインに従うことで、VFD システムのパフォーマンスを最適化し、多くの一般的な問題を回避できます。
VFD 部品のサプライヤーとして、パラメータ調整や VFD 部品に関連するその他の問題についての質問があれば、いつでもお手伝いいたします。高品質の VFD 部品の購入に興味がある場合、またはより詳細な技術サポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちは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す。
参考文献
- さまざまな業界の専門家による「可変周波数ドライブ ハンドブック」
- さまざまな VFD モデルのメーカーのユーザー マニュアル