Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd. は 2014 年に設立され、開発、製造、販売、アフターサービスに特化したハイテク企業で、中級および高級機器メーカーや産業オートメーション システム インテグレーターにサービスを提供しています。 当社は、高品質の生産設備と厳格なテストプロセスに基づいて、低電圧および中電圧インバーター、ソフトスターター、サーボ制御システムなどの製品と関連業界のソリューションをお客様に提供します。
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屋外用VFDとは何ですか?
屋外用 VFD または可変周波数ドライブは、通常、建物の屋外や保護されていない屋内エリアで見られる過酷な環境条件で動作するように特別に設計されています。 これらの条件には、直射日光、極端な温度、湿度、降水、塵、腐食性要素への曝露が含まれる場合があります。
屋外用 VFD は、標準的な VFD の動作に影響を与える可能性のある条件下でも、一貫したパフォーマンスと信頼性を維持できるように設計されています。 これらは、水ポンプ場、HVAC システム、風力タービン、クレーン システム、および屋外環境で可変速制御を必要とするその他の産業プロセスで広く使用されています。
エネルギー効率の向上
屋外用 VFD の最も魅力的な利点の 1 つは、エネルギー効率を向上させる驚くべき能力であり、これによりエネルギー支出が削減されます。 通常、モーターは、特に産業用設備において、エネルギー消費のかなりの部分を占めます。 屋外用 VFD は、特にモーターがフルスロットルのパワーや一定のペースを必要としない場合に、モーターの速度を巧みに制御することで役に立ちます。 モーター速度とエネルギー消費の間に非線形の関係があることを考えると、エネルギーの節約は目覚ましいものです。
制御された始動電流
屋外 VFD は、起動電流を効果的に管理することで、さらに大きな効果を発揮します。 ゼロ電圧およびゼロ周波数でモーターを起動する機能を備えているため、モーターの磨耗が最小限に抑えられるだけでなく、動作寿命が延長され、頻繁なメンテナンスや修理の必要性が軽減されます。
機器の安全対策
屋外用 VFD のもう 1 つの注目すべき点は、トルクを調整して制限し、モーターが安全なトルク制限を超えないようにする機能です。 この事前対策により、機械や設備が保護され、損傷を未然に防ぎ、潜在的な生産中断を回避します。
電圧低下の軽減
過渡的な電圧降下を特徴とする電圧低下は、産業環境を頻繁に悩ませており、多くの場合、大規模な AC モーター ラインの作動中に発生します。 このようなたるみは、コンピューターやセンサーなどの精密な機器に悪影響を与える可能性があります。 屋外用 VFD は、モーターをゼロ電圧で起動し、そこから徐々に電圧を増加させることでこの問題を回避します。
モーターの寿命が長い
動作中に常にピーク容量で動作するモーターは、低い容量で頻繁に動作するモーターよりもはるかに早く摩耗します。 VFD はモーターの寿命を延ばし、早期にモーターを交換するだけでなく、修理費も節約することが期待できます。
ノイズ減少
屋外用 VFD は主な目的ではありませんが、モーターを低速で動作させることで周囲の騒音レベルを低減する役割を果たします。 この機能は、周囲の騒音レベルが低下することで作業環境が改善され、工場現場でのコミュニケーションがスムーズになる産業環境で特に有利です。 この小さいながらも大幅な改善により、より働きやすい作業環境が生まれます。
屋外用VFDの種類
屋外用可変周波数ドライブ (VFD) には、さまざまな用途や環境条件に合わせてさまざまなタイプがあります。 VFD の基本的な目的は、供給される電力の周波数と電圧を変更することで電気モーターの速度を制御することですが、屋外用 VFD の種類は主に筐体の設計、電力容量、追加機能に基づいて異なります。 ここでは、屋外用 VFD の一般的なタイプをいくつか紹介します。
同封のVFD
これらの VFD は、風雨にさらされても耐えられる保護ケースに完全に密閉されています。 中程度から厳しい気象条件での用途に適しています。
ステンレススチール製の筐体
腐食性の高い環境では、ステンレススチール製エンクロージャを備えた VFD が錆びや腐食に対して優れた耐性を発揮し、困難な条件下でも長寿命と信頼性を保証します。
パネルマウント型VFD
これらの VFD はパネルまたはバルクヘッドに取り付けられるように設計されており、スペースが限られているアプリケーションや、VFD をより大きな制御システムに統合する必要があるアプリケーションでよく使用されます。
スキッドマウントVFD
スキッドマウント VFD はベースフレーム (スキッド) にあらかじめ取り付けられているため、輸送と設置が簡単です。 これらは、一時的なインストールや迅速な導入が必要な場合によく使用されます。
太陽光発電VFD
これらの VFD は、ソーラー パネルで使用するために特別に設計されており、主電力網へのアクセスが制限されているか高価なオフグリッド アプリケーションや遠隔地に適しています。
屋外用VFDの材質
屋外用可変周波数ドライブ (VFD) は、屋外環境の厳しさに耐えられるように設計されています。つまり、その構造に使用される材料は、極端な温度、湿度、紫外線、腐食性物質への潜在的な曝露などの幅広い条件に耐える必要があります。 耐久性、信頼性、安全性を確保するには、材料の選択が重要です。 以下は、屋外周波数変換器の構築に使用される材料の説明です。
金属製エンクロージャ
ステンレス鋼耐食性が高く、特に塩分や湿気が多い海洋および沿岸環境に適しています。 ステンレス鋼の筐体は、その衛生的な特性により、食品加工業界や製薬業界でも使用されています。
アルミニウム軽量で耐食性に優れているため、よく使用されます。 アルミニウム製の筐体は保護仕上げでコーティングされており、屋外条件での耐久性が向上しています。
亜鉛メッキスチール 錆を防ぐために亜鉛でコーティングされたスチールで、腐食が懸念される環境にコスト効率の高いソリューションを提供します。
プラスチック筐体
ポリカーボネート紫外線から十分に保護し、さまざまな形状に成形できる、強力で耐衝撃性のあるプラスチック。 ポリカーボネート製の筐体は金属よりも軽く、絶縁特性があります。
ABS プラスチックアクリロニトリル ブタジエン スチレンは、エンクロージャに使用される一般的な熱可塑性プラスチックです。 機械的強度が高く、薬品や衝撃に強く、機械加工や成型が容易です。
保護コーティング
粉体塗装静電的に適用され、熱で硬化する保護仕上げにより、欠け、色あせ、腐食に強い硬くて耐久性のある仕上げが得られます。
エポキシ塗料は優れた密着性と耐薬品性を備え、金属表面を腐食や環境による損傷から保護します。
シールとガスケット
シリコーンゴムシリコーンゴムは、耐熱性、耐候性、耐薬品性に優れているため、過酷な環境での機器の密閉を確保するためのVFDシールやガスケットによく使用されています。
EPDMゴムエチレン・プロピレン・ジエン・モノマーゴムは耐候性・耐熱性に優れ、屋外のVFDシール用途に適しています。
冷却システム
ファンとヒートシンクは通常、構造の完全性を維持しながら効率的に熱を放散するためにアルミニウム合金で作られています。
屋外可変周波数ドライブ (VFD) は、堅牢なパフォーマンスと環境要素からの保護が重要なさまざまなシナリオで実用化されています。 それらの用途を調べてみましょう。
上下水プラント
上下水処理施設では、屋外用 VFD が一般的に使用されています。 ポンプ速度を調整し、エネルギー消費を最適化し、正確な流量を維持するのに役立ちます。 これらのアプリケーションは業界のガイドラインや省エネの取り組みに準拠しています。
農業
屋外用 VFD は農業現場で重要な役割を果たします。 灌漑ポンプを制御し、田畑全体に効率的に水を分配します。 これらのドライブは、ほこり、時折の飛沫、および過酷な屋外条件に耐えます。
採掘と岩石の破砕
VFD は採掘作業に不可欠です。 コンベアベルト、破砕機、その他の機械を規制します。 屋外定格 VFD は頑丈な設計により、衝撃や環境上の課題に耐えることができます。
製油所および工業プラント
製油所や産業施設では、プロセス制御のために VFD が必要になることがよくあります。 屋外定格ドライブは、ほこりの多い環境、軽度の衝撃、水への暴露に耐えることができます。
増圧ポンプ
商業施設やホテルなどの大きな建物では、増圧ポンプを使用して、バスルームやシャワーを含むすべてのユニットに到達するのに十分な高い水圧が必要です。 屋外用 VFD はエネルギー節約効果が高く、メンテナンス費用がかからないため、圧力制御バルブのより良い代替品となります。
HVAC システム
屋外用 VFD は、数十年にわたり HVAC システムで使用されてきました。 従来、容量調整に使用されてきましたが、近年では、ファンとポンプのバランス調整、機器の監視、ピーク負荷状態での機器のエネルギー使用量の削減にも使用されています。 屋外用 VFD は、モーターの始動に必要なエネルギーが少なくなり、コンポーネントのストレスが軽減されるため、HVAC システムのコンポーネントの磨耗を軽減するのに役立ちます。
屋外用 VFD が必要な理由は何ですか?
可変周波数ドライブ (屋外 VFD) は、ポンプを駆動するモーターに供給される電力の周波数を調整することにより、スラリー ポンプの速度を制御するために使用されます。 これにより、オペレータはポンプで送られるスラリーの流量を調整できるようになり、さまざまな用途に役立ちます。
スラリーは液体と固体の混合物であり、混合物の粘度と密度は特定の用途に応じて異なります。 一定の流量を維持し、ポンプの損傷を防ぐために、多くの場合、ポンプの速度を調整する必要があります。
屋外 VFD を使用すると、オペレータはポンプの速度をリアルタイムで調整できるため、ポンプの性能を最適化し、エネルギー消費を削減し、ポンプの寿命を延ばすことができます。 さらに、屋外用 VFD はポンプの機械コンポーネントの磨耗量を軽減し、メンテナンス コストとダウンタイムの削減に役立ちます。
屋外用 VFD のコンポーネントと機能
コンバータ
コンバータまたは AC 入力整流器は、AC 電圧を DC 電圧に変換するのに役立ちます。 コンバータは、互いに並列に接続された複数のダイオードで構成されており、電流が一方向にのみ流れるようにします。 コンバータを流れる電気は、粗い DC 電圧に変換されるまで循環されます。
DC リンクは、フィルター インダクターとコンデンサーで構成されるフィルター セクションです。 DC リンクの目的は、前のステップで整流回路から得られたリップル DC 電圧を平滑化することです。 フィルタリングされた出力は、インバータの入力に供給されます。
インバータ
インバータの目的は、フィルタされた DC 電圧である DC リンクの出力を AC に変換することです。 インバーターは、モーターへの可変電圧、可変周波数出力を制御するために使用されます。 インバータは、電気の流れを制御するためにペアで接続された IGBT スイッチで構成されています。 これは通常、オペレータがモーターと接続して電圧を調整できるロジック コントローラーに接続されています。 パルス幅変調で電気の流れの経路を制御することにより、DC 電源から AC 電圧を生成できます。
ユーザーインターフェース
最適な電力使用量を実現したり、エネルギーを節約したりするには、屋外 VFD を設定するためのユーザー インターフェイスが必要です。 ユーザー インターフェイスは屋外 VFD に接続されたコントロール パネルで、ユーザーによる手動入力が可能です。 これらは、キーパッドから LCD タッチ スクリーンまで多岐にわたります。
制御ロジック
ユーザー定義の設定は、制御ロジックによって解釈されます。 これは、Outdoor Outdoor VFD がユーザー インターフェイスおよびモーター上のフィードバック デバイスと通信するために必要なソフトウェアです。 ソフトウェアは通常、タスクを開始から終了まで完了する前に一連のシーケンスに従う状態図に基づいています。
屋外用 VFD を適切にメンテナンスするための 3 つのステップ
屋外用 VFD (VFD) は、すぐに機械室で見られる非常に一般的なアイテムになりました。 予防保守プログラムにいくつかの比較的簡単で論理的な手順を追加することで、ドライブが長年にわたりトラブルのないサービスを確実に提供できるようになります。
VFD は、固定電圧と周波数の入力を受け取り、それを可変電圧と周波数の出力に変換することで、AC モーターの速度、トルク、方向を制御します。 VFD の制御回路は、通常、適切なシーケンスで電源コンポーネントの点火を指示する制御ボードを介して、電源デバイスのスイッチングを調整します。 私がよく理解している言葉で言えば、VFD は基本的にコンピューターと電源です。 コンピュータや電源と同様に、同じ安全上の注意事項および機器に関する注意事項が VFD にも適用されます。
ほとんどの VFD は NEMA 1 カテゴリ (冷却空気流用のサイドベント) に分類され、塵埃による汚染の影響を受けやすくなっています。 VFD にほこりが付着すると、空気の流れが不足し、パフォーマンスの低下、誤動作、さらには故障の原因となる可能性があります。 圧縮空気を使用して洗浄することは実行可能な選択肢です。 ただし、空気が油分を含まず乾燥していることを確認する必要があります。そうしないと、良いことよりも害が大きくなる可能性があります。
NEMA 1 カテゴリに該当する VFD は、常に清潔で乾燥した場所に設置する必要があります。 定期検査中に、VFD 上またはその周囲に湿気や結露が見られた場合は、問題の原因となっている可能性のある環境要因を直ちに確認する必要があります。 湿気が続く場合は、VFD エンクロージャを NEMA 12 にアップグレードすることを検討してください。回路基板を腐食させるのに大量の水は必要ありません。 検査中に腐食の兆候に気付いた場合は、次善の策についてメーカーまたはメーカーの代理店に相談するのが最善です。
これは基本的なことのように思えます。 ただし、これはよく見落とされるステップです。 機械室の熱サイクルや振動により、接続が緩む可能性があります。 接続不良は最終的にアーク放電を引き起こし、過電圧障害、保護コンポーネントの損傷、過電流障害、誤動作、電源コンポーネントの損傷を引き起こす可能性があります。
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Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd. は 2014 年に設立され、開発、製造、販売、アフターサービスに特化したハイテク企業で、中級および高級機器メーカーや産業オートメーション システム インテグレーターにサービスを提供しています。 当社は、高品質の生産設備と厳格なテストプロセスに基づいて、低電圧および中電圧インバーター、ソフトスターター、サーボ制御システムなどの製品と関連業界のソリューションをお客様に提供します。
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よくある質問
Q: VFDは屋外に設置できますか?
Q: VFD を使用してはいけないのはどのような場合ですか?
Q: 3 種類の VFD とは何ですか?
Q: VFD にはコンタクタが必要ですか?
Q: VFD はモーターに悪影響を及ぼしますか?
Q: VFD なしでモーターを動作させることはできますか?
Q: 1 つの VFD で 2 つのモーターを動作させることはできますか?
Q: どのモーターにも VFD を追加できますか?
Q: 小さなモーターで大きな VFD を使用できますか?
Q: VFD はなぜ爆発するのですか?
Q: VFD を使用してモーターを速度超過するとどうなりますか?
Q: VFD から単相モーターを駆動できますか?
Q: VFD にはコンデンサが必要ですか?
Q: VFD を備えた過負荷リレーは必要ですか?
Q: すべての 3 相モーターは VFD 上で動作できますか?
Q: モーターが VFD と互換性があるかどうかはどうすればわかりますか?
Q: VFD の最も安価な代替品は何ですか?
Q: VFD と VSD はどちらが優れていますか?
Q: 単相モーターに VFD を取り付けることはできますか?
Q: VFD の後にコンタクタを設置できますか?
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