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Che cos'è l'azionamento VFD monofase?

Un azionamento VFD monofase è un dispositivo elettronico utilizzato per controllare la velocità di un motore elettrico CA monofase. Funziona manipolando la frequenza e la tensione dell'uscita al motore, consentendo così di variare la velocità del motore. Questo tipo di VFD viene spesso utilizzato in ambienti residenziali e di piccole dimensioni commerciali, poiché è adatto a motori che funzionano con alimentazione a 120 V e non richiedono elevati livelli di potenza in uscita.

Azionamento di controllo VFD

VFD da 660 V-690V

Unità VFD da 110 V

Azionamento del motore sincrono

VFD della pompa della ventola

Azionamento di controllo CA

VFD da 45KW

Controllo VF VFD

VFD di controllo vettoriale

Caratteristiche principali dell'azionamento VFD monofase

Sebbene siano numerose le caratteristiche associate agli azionamenti a frequenza variabile (VFD), le seguenti sono le più importanti.

Corrente nominale di funzionamento continuo

Questa è la corrente RMC massima che il convertitore di frequenza può gestire in sicurezza in tutte le condizioni operative a una temperatura ambiente fissa (solitamente 40 [gradi] C). Le correnti dell'onda sinusoidale del carico della sfera del motore devono essere uguali o inferiori a questo valore nominale.

Corrente nominale di sovraccarico

Si tratta di un valore nominale tempo/corrente inverso, ovvero la corrente massima che il convertitore di frequenza può produrre per un dato intervallo di tempo. I valori tipici sono di sovracorrente dal 110% al 150% per 1 minuto, a seconda del produttore. È possibile ottenere valori di corrente più elevati sovradimensionando il convertitore di frequenza. Questa valutazione è molto importante quando si dimensiona il convertitore di frequenza per le correnti necessarie al motore per la coppia di spunto.

Tensione di linea

Come con qualsiasi controllore motore, è necessario specificare una tensione operativa. Gli azionamenti a frequenza variabile sono progettati per funzionare a una tensione nominale come 240 V CA o 480 V CA, con una variazione di tensione consentita di più o meno 10%. La maggior parte degli avviatori motore funzionerà oltre questa variazione del 10%, ma i convertitori di frequenza non funzioneranno ed entreranno in uno sgancio di protezione. Si consiglia vivamente di registrare la lettura della tensione delle deviazioni dell'alimentazione di linea per ciascuna applicazione.

7 vantaggi derivanti dall'utilizzo di azionamenti a frequenza variabile (VFD) per controllare la gru o il paranco

Maggiore regolazione della velocità:Con i controlli VFD, hai la flessibilità di scegliere tra più velocità, permettendoti di personalizzare i controlli del tuo paranco per soddisfare i requisiti specifici della tua applicazione. Questa versatilità consente di ottimizzare la velocità per diverse attività di sollevamento e condizioni di carico, migliorando l'efficienza e la produttività.

Controllo del carico migliorato:Il posizionamento di un carico utilizzando un paranco a velocità singola può provocare carichi d'urto o oscillazioni del carico. Tuttavia, con un VFD, è possibile ottenere un funzionamento regolare rallentando gradualmente il carico. Gli azionamenti a frequenza variabile consentono accelerazioni e decelerazioni controllate, riducendo al minimo le oscillazioni del carico durante i movimenti trasversali. Questo preciso controllo del carico riduce il rischio di incidenti e garantisce un ambiente di lavoro più sicuro.

Cicli di lavoro:I VFD possono essere abbinati con precisione a un resistore di frenatura in base al ciclo di lavoro del movimento. Ciò consente un funzionamento affidabile e ininterrotto, anche in applicazioni con cicli di lavoro elevati. Inoltre, è possibile utilizzare azionamenti rigenerativi che non dipendono dal ciclo di lavoro, migliorando ulteriormente l'efficienza. Massimizzando le capacità del ciclo di lavoro, i VFD aumentano la produttività e riducono al minimo i tempi di inattività.

Efficienza:Uno dei vantaggi significativi dei VFD è la loro capacità di risparmio energetico. A differenza dei contattori e degli avviatori statici, i VFD consumano solo la potenza necessaria, garantendo efficienza energetica. Ottimizzando la velocità del motore e riducendo il consumo energetico non necessario, i VFD contribuiscono al risparmio sui costi e alla sostenibilità. Infatti, l'implementazione dei VFD nelle operazioni con gru o paranchi può portare a sostanziali risparmi energetici a lungo termine.

Maggiore durata del paranco:Alcuni convertitori di frequenza forniscono protezione da sovraccarico termico e sovracorrente per il motore del paranco, prolungandone la durata. Inoltre, i VFD utilizzano un metodo di frenata con rampa fino all'arresto invece di fare affidamento esclusivamente sulle ganasce del freno. Il freno viene utilizzato principalmente per il parcheggio e le emergenze, il che riduce l'usura e prolunga la durata del sistema frenante. Prolungando la vita dei componenti critici, i VFD riducono i costi di manutenzione e migliorano l'affidabilità delle apparecchiature.

Energia rigenerativa:Il motore genera energia rigenerativa durante la decelerazione o l'abbassamento di un sollevatore. Questa energia può essere sfruttata e trasformata in calore utilizzando un resistore di frenatura o reindirizzata alla fonte di alimentazione, con conseguente risparmio energetico. Gli azionamenti rigenerativi in ca ridistribuiscono in modo efficiente questa energia, prevenendo gli sprechi che si verificano quando viene convertita in calore con un resistore di frenatura. Sfruttando l’energia rigenerativa, i VFD promuovono la sostenibilità e riducono i costi operativi.

Diagnostica digitale:I VFD hanno capacità diagnostiche avanzate, facilitando la manutenzione e la risoluzione dei problemi. Inoltre, puoi monitorare e analizzare facilmente le prestazioni del tuo paranco o gru. È possibile accedere a queste funzionalità di diagnostica sull'unità stessa o in remoto, consentendo una rapida identificazione e risoluzione di eventuali problemi. Puoi ridurre al minimo i tempi di inattività, ottimizzare i programmi di manutenzione e garantire prestazioni ottimali sfruttando la diagnostica digitale.

Applicazioni industriali dell'azionamento VFD monofase

Gli azionamenti VFD monofase vengono utilizzati per applicazioni a bassa potenza che in genere richiedono meno di un cavallo.Alcuni dei casi d'uso per l'azionamento VFD monofase sono:

● Controller e ventilatori del flusso d'aria

● Pompe centrifughe

● Rasoi elettrici

● Ventilatori non industriali

● Aspirapolvere

●Giocattoli

Come scegliere il VFD giusto per il tuo motore?

Alcune delle considerazioni chiave da tenere a mente quando si sceglie un VFD per un motore sono:

● Numero di motori che necessitano di controllo.

● Potenza assorbita in tensione e numero di fasi (monofase o trifase) di ciascun motore.

● Potenza e corrente nominale di ciascun motore a pieno carico.

● Requisiti operativi, come la velocità del motore o la coppia richiesta.

● Ambiente operativo.

● Requisiti di interfaccia per l'input dell'operatore al sistema di azionamento del motore.

Differenza tra VFD monofase e VFD trifase

Il convertitore di frequenza di cui parliamo spesso si riferisce generalmente al VFD a bassa tensione e il VFD a bassa tensione può essere suddiviso in VFD monofase e VFD trifase dal punto di vista della tensione di alimentazione.

La più grande differenza tra il VFD monofase e il VFD trifase è che l'alimentazione del VFD monofase è costituita da un filo sotto tensione e un filo neutro con una tensione di 220 V. C'è solo un filo sotto tensione, quindi si chiama monofase. L'alimentazione del VFD trifase ha tre fili sotto tensione, quindi è chiamata VFD trifase, nonché VFD di ingresso alimentazione trifase.

Inoltre, la tensione di uscita del VFD monofase può essere divisa in uscita monofase e uscita trifase. L'uscita trifase qui non supererebbe la tensione di alimentazione. Se l'ingresso monofase è 220 V, anche l'uscita trifase sarà 220 V, che è diversa dall'uscita del VFD trifase. Di conseguenza, anche le modalità di collegamento dei loro motori sono diverse. Se il collegamento non corrisponde alla tensione, il motore non ha potenza.

Ingresso monofase significa che ci sono solo due linee per l'ingresso dell'alimentazione (una linea neutra e una linea sotto tensione), la tensione di fase della tensione di ingresso è 220 V. Ingresso trifase significa che ci sono tre fili di ingresso (trifase a tre fili) o quattro fili di ingresso (trifase a quattro fili), generalmente il quattro fili trifase è comune. Tre fili sotto tensione in ingresso e un filo neutro, la tensione di fase tra ciascun filo sotto tensione e il filo neutro è 220 V, la tensione di fase tra ogni due fili sotto tensione è 380 V.

Quando la potenza è la stessa, la corrente dell'alimentatore monofase è pari a potenza/220 V. Supponendo che la potenza sia di 1000 watt, la corrente sarà di 4,54 A. La corrente su ciascun filo sotto tensione dell'alimentatore trifase è pari a un terzo della corrente totale, vale a dire 4,54/3=1,5 A, quindi ha un requisito inferiore per il filo ed è possibile utilizzare fili più sottili. Si noti che l'alimentazione trifase è generalmente disponibile solo nelle applicazioni industriali, la maggior parte delle famiglie utilizza solo un'alimentazione monofase (un filo sotto tensione, un filo neutro e un filo di terra), non è possibile utilizzare VFD con alimentazione trifase . L'alimentazione monofase VFD può essere utilizzata in aree di alimentazione trifase a quattro fili (collegare a un filo sotto tensione e un filo neutro).

Come proteggere l'azionamento VFD monofase?

Per prolungare la durata del tuo VFD e assicurarti che funzioni correttamente, prendi in considerazione i seguenti suggerimenti per proteggere i VFD

Assicurarsi che ciascun VFD sia progettato correttamente

Un VFD adeguatamente dimensionato può gestire efficacemente la coppia richiesta in qualsiasi situazione. I produttori di VFD dispongono delle risorse di progettazione e dell'esperienza necessaria per dimensionare i VFD in base alle condizioni ambientali e ai carichi. Parla con il produttore del tuo VFD per assicurarti che sia a conoscenza delle tue applicazioni ed esigenze.

Consultarsi con il produttore ti aiuta a garantire che il tuo VFD possa soddisfare le esigenze della tua struttura. Il modello VFD di cui hai bisogno dipende dai seguenti fattori:

● Controllo di coppia o velocità

● Prestazioni

● Comunicazioni bus di campo

● Uscite e ingressi

Pianifica l'installazione professionale

L'installazione professionale è fondamentale. Un tecnico esperto offre i seguenti vantaggi:

● Installazione conforme alle normative elettriche

● Azionamenti montati correttamente

● Cablaggio adeguatamente messo a terra e collegato

● Installazione che faciliti un flusso d'aria adeguato

● Coperture e barriere protettive reinstallate correttamente

Un tecnico professionista garantisce inoltre l'installazione dei VFD con cavi, fusibili, avvolgitori di carico e filtri corretti. L'installazione di un VFD con le dimensioni e i tipi corretti di cavi, fusibili e componenti esterni è essenziale per il corretto funzionamento e la longevità.

Ispezionare i VFD per potenziali complicazioni

Dovresti ispezionare regolarmente i tuoi VFD conservati e operativi per assicurarti che non siano presenti complicazioni. Ad esempio, i carrelli elevatori o altre apparecchiature potrebbero urtare un VFD immagazzinato o in funzione, causando potenziali danni, oppure un VFD immagazzinato potrebbe essere privo di componenti importanti se un dipendente ha utilizzato un componente immagazzinato per riparare un VFD funzionante. La pianificazione di ispezioni professionali è l'ideale perché un tecnico qualificato può identificare potenziali complicazioni ed eseguire correttamente le riparazioni.

Effettuare la manutenzione regolare dei componenti del VFD

I VFD durano più a lungo e rimangono in buone condizioni se sottoposti a corretta manutenzione. Controlla il manuale del tuo VFD per gli intervalli di manutenzione consigliati e pianifica i tempi di fermo dell'apparecchiatura. Ispeziona e pulisci attentamente il tuo VFD per rilevare eventuali complicazioni e rimuovere oggetti che potrebbero impedire la dissipazione del calore.

Un condensatore elettrolitico è uno dei principali componenti VFD che richiedono una manutenzione regolare. I condensatori elettrolitici sono comuni nelle unità a bassa e media tensione e contengono un gel elettrolitico. Se si lascia il VFD inutilizzato per più di un anno, il gel elettrolitico può seccarsi, provocando una combustione spontanea. Eccitare o riformare annualmente un VFD immagazzinato impedisce la disidratazione del condensatore elettrolitico.

Se passa un anno senza energizzare il condensatore elettrolitico, dovrai riformare il condensatore prima di utilizzarlo. Il modo migliore per mantenere in forma il condensatore VFD immagazzinato è ruotare l'apparecchiatura quando si esegue la manutenzione preventiva annuale. La rotazione dell'attrezzatura è l'ideale perché non è possibile riformare i condensatori sui circuiti stampati.

Alcuni VFD contengono condensatori a film secco che rimangono in buone condizioni senza essere energizzati, quindi è importante sapere che tipo di condensatori contiene il tuo VFD.

Utilizzare il motore corretto

I VFD generano forme d'onda di modulazione di larghezza di impulso (PWM) per produrre forme d'onda ca sintetiche. Le forme d'onda PWM possono causare tensioni elevate, ma un motore VFD adeguato può gestire tensioni elevate e proteggere i componenti del VFD da eventuali danni.

I motori VFD contengono un isolamento adeguato per proteggerli dagli attacchi ad alta tensione, ma dovresti assicurarti di scegliere il motore giusto in base ai seguenti fattori:

● Ciclo di lavoro

● Velocità

● Spazzole rettificate

● Ambiente

● Cuscinetti isolati

Consultarsi con un produttore di motori è importante quando si acquista un VFD. Assicurarti di avere il miglior motore per il tuo VFD e le sue applicazioni lo aiuta a durare più a lungo.

Formare il personale

Forma gli operatori delle apparecchiature e il personale di manutenzione su come utilizzare e proteggere correttamente i VFD. I dipendenti che lavorano con o effettuano la manutenzione dei VFD devono comprendere come funzionano in modo da poter identificare anomalie e programmare la manutenzione o le riparazioni quando necessario.

Formare ciascun individuo in modo che comprenda come eseguire le seguenti operazioni:

● Utilizzare controlli proporzionali-integrali-derivativi

● Immettere correttamente i dati del motore

● Utilizzare le comunicazioni del bus di campo

● Identificare le anomalie operative

I dipendenti devono inoltre comprendere le linee guida di base sulla sicurezza dei VFD per prevenire danni e lesioni.

La nostra fabbrica

Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd., fondata nel 2014, è un'impresa high-tech specializzata nello sviluppo, produzione, vendita e assistenza post-vendita, al servizio di produttori di apparecchiature di fascia media e alta e integratori di sistemi di automazione industriale. Facendo affidamento su apparecchiature di produzione di alta qualità e su rigorosi processi di test, forniremo ai clienti prodotti come inverter a bassa e media tensione, avviatori statici e sistemi di servocontrollo e soluzioni nei settori correlati.
L'azienda sostiene il concetto di "fornire agli utenti i migliori prodotti e servizi" per servire ogni cliente. Attualmente viene utilizzato principalmente per la metallurgia, l'industria chimica, la fabbricazione della carta, i macchinari e altre industrie.

Certificazioni

Domande frequenti

D: Cos'è il VFD monofase?

R: I VFD monofase vengono utilizzati per applicazioni a bassa potenza che in genere richiedono meno di un cavallo. Alcuni dei casi d'uso dei VFD monofase sono: Controller del flusso d'aria e ventilatori. Pompe centrifughe. Rasoi elettrici.

D: Qual è la differenza tra VFD monofase e VFD trifase?

R: C'è solo un filo sotto tensione, quindi si chiama monofase. L'alimentazione del VFD trifase ha tre fili sotto tensione, quindi è chiamata VFD trifase, nonché VFD di ingresso alimentazione trifase. Inoltre, la tensione di uscita del VFD monofase può essere divisa in uscita monofase e uscita trifase.

D: È possibile pilotare un motore monofase da un VFD?

R: Spesso le persone volevano far funzionare i motori a velocità ridotte, quindi chiedevano: "è possibile aggiungere un VFD al mio motore monofase?" in generale, i motori monofase non possono essere utilizzati con VFD. Tuttavia, è possibile inviare una fase monofase a un VFD e fornire una tensione variabile a un motore a induzione di fase 3-.

D: È possibile eseguire un VFD trifase su monofase?

R: Sì, un VFD può alimentare un motore trifase con un'alimentazione di ingresso monofase, ma la conversione di fase introduce molte considerazioni che normalmente non tengono conto dell'acquisto di un VFD.

D: 1 VFD può far funzionare più motori?

R: In alcune applicazioni è possibile utilizzare un convertitore di frequenza (VFD) per controllare più motori, a condizione che vengano prese le giuste considerazioni di progettazione e venga fornita una protezione adeguata per ciascun motore. Ciò offre numerosi vantaggi come costi inferiori, riduzione dello spazio sul pannello e ridotta complessità del controllo.

D: Quali sono i tre tipi di VFD?

R: I tre principali progetti a frequenza variabile utilizzati negli azionamenti sono la modulazione di larghezza di impulso (PWM), l'inverter con sorgente di corrente e l'inverter con sorgente di tensione. La tecnica pwm è la più comune.

D: Tutti i motori trifase possono funzionare su un VFD?

R: Un convertitore di frequenza (VFD) può essere utilizzato con la maggior parte dei motori 3-fase, inclusi motori a induzione e motori a magneti permanenti. Tuttavia, è importante garantire che il VFD sia compatibile con il motore specifico in termini di tensione, corrente e potenza nominale.

D: Un VFD richiede un motore trifase?

R: Gli azionamenti a frequenza variabile (VFD) sono uno dei metodi più efficienti per controllare i motori progettati per funzionare a un'unica velocità. A seconda del VFD e di come è installato, un VFD funziona con un ingresso monofase o trifase e l'uscita corrisponde alla tensione desiderata.

D: È necessario che un VFD sia messo a terra?

R: È necessario effettuare una connessione di terra specifica tra il VFD e il motore con un punto di contatto diretto. Da lì il VFD deve essere collegato a terra alla struttura insieme a qualsiasi altro dispositivo presente nell'armadio o utilizzato per i controlli.

D: È possibile installare un VFD su qualsiasi motore?

R: Il VFD è un azionamento a velocità variabile e può essere utilizzato sulla maggior parte dei motori CA. Tuttavia, esistono alcuni tipi di motori CA su cui i VFD non possono essere utilizzati. I VFD non possono essere utilizzati su motori che necessitano di coppie di avviamento elevate. Inoltre, i VFD non possono essere utilizzati per azionare motori a induzione o motori a induzione CA poiché il VFD produce un'uscita a frequenza variabile che non varia in modo uniforme. Il VFD può controllare solo motori CA sincroni e i VFD non devono mai essere utilizzati su motori CC.

D: Posso utilizzare un VFD su un motore monofase?

R: La maggior parte dei produttori di VFD consiglia l'utilizzo dei VFD su motori trifase. I VFD possono essere utilizzati anche su motori monofase, ma i VFD non sono la scelta migliore quando si tratta di controllo della velocità del motore CA monofase. I VFD possono funzionare con alimentazioni monofase se sono adeguatamente protetti.

D: Un VFD sostituisce un avviatore motore?

R: La maggior parte dei produttori di VFD consiglia di installare i VFD vicino al motore per ottenere un controllo migliore. I VFD vengono spesso utilizzati quando è necessario isolare gli avviatori dei motori CA in modo che, se un avviatore si guasta, il VFDf non influisca su tutti gli altri motori sullo stesso sistema di distribuzione dell'alimentazione.

D: Dove si monta un VFD?

R: I VFD devono essere montati verticalmente con il coperchio in alto in modo che le ventole o i filtri del VFD possano accedervi facilmente per scopi di manutenzione.

D: Come si effettua la manutenzione di un'unità VFD?

R: Aspirare le prese d'aria e lo spazio di stoccaggio e pulire o sostituire i filtri. Il VFD non deve essere pulito con solventi o strumenti di pulizia a base d'acqua. Ispezione delle parti. Stringere i collegamenti e le morsettiere, controllare le alimentazioni elettriche e fare riferimento al programma di sostituzione delle parti per eventuali interventi necessari.

D: È possibile eseguire un VFD su monofase?

R: La buona notizia è che un VFD può essere spento da questa tensione di ingresso monofase. I VFD controllano la velocità di uscita, la coppia, la direzione e la potenza dei motori elettrici collegati variando il loro input di energia, in particolare la tensione e la frequenza.

D: I VFD richiedono manutenzione?

R: Gli azionamenti a frequenza variabile richiedono una manutenzione adeguata per garantirne affidabilità e prestazioni continue. Ecco alcuni suggerimenti per mantenere i VFD in buono stato: Ispezione regolare: l'ispezione regolare dei VFD è essenziale per identificare e risolvere eventuali problemi prima che diventino problemi gravi.

D: Quanto durano le unità VFD?

R: Tuttavia, molte persone non sanno come funzionano internamente e quanto dovrebbero durare. Dalla nostra esperienza, la maggior parte dei VFD a bassa tensione durerà circa dieci anni, mentre i VFD a media tensione spesso dureranno 20.

D: Quali sono i vantaggi derivanti dall'utilizzo di un azionamento VFD monofase?

R: I principali vantaggi derivanti dall'utilizzo di un azionamento VFD monofase includono il risparmio energetico, un migliore controllo della velocità del motore, una ridotta usura del motore e una maggiore efficienza.

D: Che tipo di applicazioni sono ideali per un azionamento VFD monofase?

R: Gli azionamenti VFD monofase sono ideali per applicazioni che coinvolgono motori monofase, come piccole pompe, ventilatori e compressori. Sono comunemente usati in ambienti residenziali, commerciali e industriali.

D: Quali sono le caratteristiche principali a cui prestare attenzione quando si acquista un convertitore VFD monofase?

R: Le caratteristiche principali da cercare includono la compatibilità con il tipo e la tensione del motore, un'adeguata potenza nominale, un intervallo di frequenza regolabile, protezione da sovraccarico e compatibilità con altri dispositivi di controllo. È importante scegliere una marca e un modello affidabili che abbiano buone recensioni da parte dei clienti e una garanzia.

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Azionamento VFD monofase