1.5KW 可変周波数ドライブ (VFD) のサプライヤーとして、私はこれらのデバイスのキャリア周波数に関する問い合わせによく遭遇します。キャリア周波数は VFD の重要なパラメータであり、VFD の性能やアプリケーションのさまざまな側面に影響を与えます。このブログ投稿では、1.5KW VFD のキャリア周波数とは何か、その重要性、ドライブや接続された機器の動作にどのような影響を与えるかについて詳しく説明します。
VFD のキャリア周波数を理解する
1.5KW VFD の搬送周波数について具体的に説明する前に、まず VFD の文脈において搬送周波数が何を意味するかを理解しましょう。 VFD は、電気モーターに供給される周波数と電圧を変化させることで電気モーターの速度を制御する電子デバイスです。パルス幅変調 (PWM) 技術を使用して、固定周波数、固定電圧の電源を可変周波数、可変電圧の出力に変換します。
VFD のキャリア周波数は、PWM パルスが生成される周波数です。これは通常、VFD の出力周波数よりもはるかに高くなります。たとえば、モーター速度を制御するために VFD の出力周波数は数ヘルツから数百ヘルツの範囲になる可能性がありますが、搬送波周波数は数キロヘルツから数十キロヘルツの範囲になることがあります。
キャリア周波数が重要な理由
キャリア周波数は、1.5KW VFD とそれが駆動するモーターの性能にいくつかの重要な影響を与えます。
1. モーター騒音
キャリア周波数の最も顕著な影響の 1 つは、モーターのノイズです。一般に、キャリア周波数が高くなると、モーターから聞こえるノイズが少なくなります。これは、周波数が高い PWM パルスの間隔が近くなり、モーターに供給される電流波形が滑らかになるためです。その結果、モーターはより静かに動作します。ただし、キャリア周波数の増加には、VFD での電力損失の増加などの欠点もあります。
2. 電力損失
キャリア周波数が高くなると、絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ (IGBT) などの VFD のパワー半導体デバイスのスイッチング損失が増加します。これらの損失は、半導体デバイスのオン/オフのスイッチング遷移中に消費されるエネルギーによるものです。キャリア周波数が増加すると、1 秒あたりのスイッチング イベントの数も増加し、電力損失が増加します。これにより、VFD の動作温度が上昇し、全体の効率が低下する可能性があります。
3. モーターの加熱
キャリア周波数もモーターの加熱に影響を与える可能性があります。キャリア周波数が低いと、モーターに高調波電流が発生し、さらなる発熱につながる可能性があります。これらの高調波電流は、PWM 出力波形の非正弦波的な性質によって発生します。一方、キャリア周波数が非常に高いと、表皮効果や近接効果によりモーターの発熱が増加する可能性があり、高周波でのモーター巻線の実効抵抗が増加します。
4. ケーブルの長さ
キャリア周波数は、VFD とモーター間の最大許容ケーブル長にも関係します。キャリア周波数が高くなると、ケーブルに沿った電圧反射が増加し、モーター端子で過電圧が発生する可能性があります。したがって、ケーブル長が長い場合は、モーターと VFD への損傷を避けるために、キャリア周波数を低くする必要がある場合があります。
1.5KW VFD の標準的なキャリア周波数範囲
1.5KW VFD の場合、通常の搬送周波数範囲は 2kHz ～ 16kHz です。特定のアプリケーションに最適な搬送周波数は、モーターの種類、必要なノイズ レベル、ケーブルの長さ、必要な効率などのいくつかの要因によって決まります。
一般に、静かな屋内環境など、ノイズが大きな懸念事項である場合は、より高い搬送周波数 (8kHz ～ 16kHz など) が選択されることがあります。ただし、効率が最優先の場合、またはケーブル長が長い場合は、より低いキャリア周波数 (例: 2kHz ～ 4kHz) の方が適切な場合があります。
1.5KW VFD に適切なキャリア周波数の選択
1.5KW VFD のキャリア周波数を選択するときは、アプリケーションの特定の要件を考慮することが重要です。正しい選択をするためのいくつかの手順を次に示します。
1. 騒音要件の評価
オフィス、病院、住宅地など、ノイズが懸念される環境にモーターが設置されている場合は、モーターのノイズを低減するために、より高いキャリア周波数を選択してください。約 8kHz のキャリア周波数から開始し、実際のノイズ レベルに基づいて調整できます。
2. ケーブル長の評価
VFD とモーター間のケーブル長が長い場合 (たとえば、50 メートル以上)、モーター端子での電圧反射や過電圧を防ぐために、搬送周波数を低くする必要がある場合があります。このような場合、2kHz ～ 4kHz の搬送波周波数が適している可能性があります。
3. モーターの種類を検討する
モーターの種類が異なれば、キャリア周波数に対する感度も異なる場合があります。たとえば、一部の高効率モーターは高調波電流の影響をより受けやすいため、これらの高調波を低減するにはより高いキャリア周波数が必要になる場合があります。推奨キャリア周波数範囲については、モーターのメーカーの仕様を参照してください。
4. 効率とパフォーマンスのバランスをとる
キャリア周波数に関しては、効率とパフォーマンスの間にトレードオフがあることに留意してください。キャリア周波数を高くすると、ノイズや高調波成分の点でモーターの性能が向上する可能性がありますが、VFD での電力損失も増加します。したがって、アプリケーションの要件に基づいて適切なバランスを見つける必要があります。
当社の 1.5KW VFD とキャリア周波数
当社では、ユーザーが特定のニーズに応じてキャリア周波数を調整できるさまざまな 1.5KW VFD を提供しています。私たちのVF 制御 VFDは幅広いキャリア周波数オプションを提供し、さまざまなアプリケーションでモーターのパフォーマンスを最適化できます。屋内環境での静かな動作が必要な場合でも、長いケーブル設置での高効率が必要な場合でも、当社の VFD は要件を満たすように構成できます。
さらに、私たちの屋外用VFD信頼性の高いパフォーマンスを維持しながら、過酷な環境条件に耐えられるように設計されています。キャリア周波数を調整して、厳しい屋外環境でもモーターの安定した動作を保証できます。
私たちのVFD可変周波数駆動高品質のコンポーネントと高度な技術で製造されており、優れたパフォーマンスと耐久性を保証します。また、適切なキャリア周波数を選択し、特定のアプリケーションに合わせて VFD を構成するための技術サポートも提供します。
結論
1.5KW VFD のキャリア周波数は、モーターと駆動システムの性能、騒音レベル、効率、信頼性に影響を与える重要なパラメーターです。キャリア周波数の重要性を理解し、アプリケーションの特定の要件を考慮することで、最良の結果を達成するために最適なキャリア周波数を選択できます。
1.5KW VFD をご検討中で、適切な製品の選択やキャリア周波数の構成について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。当社の専門家チームは、お客様のニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。お客様のプロジェクトについて話し合い、モーター制御アプリケーションの成功を確実にするために協力できることを楽しみにしています。
参考文献
- 「可変周波数ドライブ: 原理、動作、および応用」ベン・ホーガン著
- さまざまな 1.5KW VFD のメーカーマニュアル
- モーター制御およびPWM技術に関する技術論文