Ehi, gente! Come fornitore di VFD da 18,5 kW, ho avuto la mia giusta quota di trattare con questi dispositivi eleganti. Oggi abbatterò i componenti principali di un VFD da 18,5 kW per te.
Prima di tutto, parliamo di cosa sia un VFD. Un'azionamento a frequenza variabile, o VFD in breve, è un tipo di controller del motore che guida un motore elettrico variando la frequenza e la tensione fornite al motore. Ciò consente un controllo preciso della velocità, della coppia e dell'accelerazione del motore, il che può portare a un significativo risparmio energetico e a un miglioramento del controllo del processo.
Ora, entriamo nei componenti principali di un VFD da 18,5 kW.
Rettificatore
Il rettificatore è il primo componente nel VFD. Il suo compito è convertire la potenza CA in arrivo dalla rete in potenza DC. Questo viene fatto usando un insieme di diodi che consentono alla corrente di fluire in una sola direzione. Il rettificatore è di solito un raddrizzatore bidone trifase, il che significa che può gestire la potenza in tre fasi CA.
L'output di alimentazione CC dal raddrizzatore viene quindi appianita da una banca dei condensatori. La banca dei condensatori aiuta a ridurre l'increspatura nella tensione CC e fornisce una tensione CC stabile per la fase successiva del VFD.
Bus DC
Il bus DC è la parte del VFD che memorizza la potenza DC dal rettificatore. È costituito da una serie di condensatori collegati in parallelo per immagazzinare l'energia. La tensione del bus CC è in genere circa 500-600 volt per un VFD da 18,5 kW.
Il bus DC ha anche un circuito di pre-carico che aiuta a limitare la corrente di invoscio quando il VFD viene acceso per la prima volta. Ciò protegge il raddrizzatore e la banca dei condensatori dai danni.
Inverter
L'inverter è il cuore del VFD. Il suo compito è convertire la potenza DC dal bus CC di nuovo in potenza CA a una frequenza e una tensione variabili. Questo viene fatto utilizzando un insieme di transistor bipolari a gate isolato (IGBT) o transistor ad effetto di campo-semiconduttore metallico (MOSFET).
L'inverter utilizza una tecnica di modulazione a larghezza di impulsi (PWM) per controllare la tensione e la frequenza di uscita. PWM funziona accendendo rapidamente gli IGBT o i MOSFET per creare una serie di impulsi. La larghezza di questi impulsi è variata per controllare la tensione media e la frequenza della potenza CA di uscita.
Circuito di controllo
Il circuito di controllo è responsabile del controllo del funzionamento del VFD. È costituito da un microcontrollore o da un processore di segnale digitale (DSP) che riceve segnali di input dall'utente e dal motore e genera i segnali di controllo appropriati per l'inverter.
Il circuito di controllo monitora anche i parametri operativi del VFD, come la tensione di uscita, la corrente e la temperatura, e fornisce protezione dalle condizioni di sovratensione, sovracorrente e sovratemperatura.
Sistema di raffreddamento
Un VFD da 18,5 kW genera una quantità significativa di calore durante il funzionamento, quindi ha bisogno di un sistema di raffreddamento per evitarlo di surriscaldamento. Il sistema di raffreddamento è in genere costituito da un dissipatore di calore e una ventola.
Il dissipatore di calore è un componente metallico che è attaccato agli IGBT o ai MOSFET nell'inverter. Aiuta a dissipare il calore generato da questi componenti trasferendolo nell'aria circostante. La ventola viene utilizzata per soffiare aria sopra il dissipatore di calore per aumentare la velocità di trasferimento del calore.
Filtri di input e output
I filtri di ingresso e uscita vengono utilizzati per ridurre l'interferenza elettromagnetica (EMI) generata dal VFD. Il filtro di input si trova tra l'alimentazione di rete e il raddrizzatore e aiuta a ridurre le correnti e le tensioni armoniche generate dal raddrizzatore.
Il filtro di uscita si trova tra l'inverter e il motore e aiuta a ridurre i picchi di tensione e le armoniche generate dall'inverter. Ciò protegge il motore dai danni e riduce l'EMI che viene irradiata dal motore.
Interfaccia utente
L'interfaccia utente è la parte del VFD che consente all'utente di controllare e monitorare il funzionamento del VFD. In genere consiste in una tastiera e un display.
La tastiera consente all'utente di inserire parametri come la velocità del motore, il tempo di accelerazione e il tempo di decelerazione. Il display mostra i parametri operativi del VFD, come la tensione di output, la corrente e la frequenza, nonché eventuali messaggi di errore.
Conclusione
Quindi, eccolo, gente! Questi sono i componenti principali di un VFD da 18,5 kW. Come puoi vedere, un VFD è un dispositivo complesso che richiede molta ingegneria e design per funzionare correttamente.
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Riferimenti
- Mohan, N., Underland, TM e Robbins, WP (2012). Elettronica di potenza: convertitori, applicazioni e design. Wiley.
- Bose, BK (2006). Elettronica di energia moderna e unità AC. Prentice Hall.