ผู้จำหน่ายตัวแปลงความถี่โดยเฉพาะขอเตือนว่า ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ตัวแปลงความถี่ที่ใช้สำหรับการแก้ไขจุดบกพร่องในการแปลงความถี่ก็ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายเช่นกัน ตัวแปลงความถี่มีบทบาทสำคัญในการควบคุมความเร็วความถี่แบบแปรผันและการอนุรักษ์พลังงาน หน้าที่หลักของมันคือการควบคุมอุปกรณ์ควบคุมกำลังของมอเตอร์ AC โดยการเปลี่ยนโหมดความถี่ของแหล่งจ่ายไฟของมอเตอร์ ข้อดีของมันไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มระดับการผลิตขององค์กรเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการประหยัดพลังงานอีกด้วย แล้วจะเลือกตัวแปลงความถี่ที่เหมาะสมได้อย่างไร? วันนี้ผู้ผลิตตัวแปลงความถี่จะมาแนะนำเทคนิคการเลือกตัวแปลงความถี่
ประการแรก ควรคำนึงถึงอะไรบ้างเมื่อเลือกตัวแปลงความถี่?
เลือกประเภทของตัวแปลงความถี่และกำหนดวิธีการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดโดยพิจารณาจากประเภทของเครื่องจักรการผลิต ช่วงความเร็ว ความแม่นยำของความเร็วคงที่ และแรงบิดเริ่มต้นที่ต้องการ สิ่งที่เรียกว่าความเหมาะสมหมายถึงทั้งการใช้งานที่ง่ายและประหยัด เพื่อให้เป็นไปตามเงื่อนไขและข้อกำหนดพื้นฐานของเทคโนโลยีและการผลิต
วิธีการพิจารณาและเลือกตัวแปลงความถี่โดยเฉพาะ?
1. มอเตอร์และตัวแปลงความถี่ที่ต้องควบคุมด้วยตัวเอง
จำนวนขั้วของมอเตอร์ โดยทั่วไปแนะนำว่าจำนวนขั้วในมอเตอร์ไม่ควรเกิน 4 ขั้ว มิฉะนั้นควรเพิ่มความจุของตัวแปลงความถี่ให้เหมาะสม ลักษณะแรงบิด แรงบิดวิกฤต และแรงบิดเร่ง ภายใต้สภาวะกำลังมอเตอร์เดียวกัน เมื่อเทียบกับโหมดแรงบิดโอเวอร์โหลดสูง สามารถเลือกลดพิกัดของตัวแปลงความถี่ได้ ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อลดการรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟหลัก สามารถเพิ่มรีแอคเตอร์ลงในวงจรกลางหรือวงจรอินพุตของตัวแปลงความถี่ หรือติดตั้งหม้อแปลงแยกเบื้องต้นได้ โดยทั่วไป เมื่อระยะห่างระหว่างมอเตอร์และตัวแปลงความถี่เกิน 50 เมตร ควรต่อรีแอคเตอร์ ตัวกรอง หรือสายเคเบิลป้องกันแบบมีฉนวนเข้าด้วยกันแบบอนุกรม
2. การเลือกกำลังไฟฟ้าของตัวแปลงความถี่
ประสิทธิภาพของระบบจะเท่ากับผลคูณระหว่างประสิทธิภาพของตัวแปลงความถี่และประสิทธิภาพของมอเตอร์ ประสิทธิภาพของระบบจะสูงขึ้นก็ต่อเมื่อทั้งสองทำงานที่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นเท่านั้น จากมุมมองของประสิทธิภาพ เมื่อเลือกกำลังไฟฟ้าของตัวแปลงความถี่ ควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้:
เมื่อค่ากำลังของตัวแปลงความถี่เทียบเท่ากับค่ากำลังของมอเตอร์ จะเหมาะสมที่สุดที่ตัวแปลงความถี่จะทำงานที่ค่าประสิทธิภาพสูง
เมื่อการแบ่งประเภทพลังงานของตัวแปลงความถี่แตกต่างจากพลังงานของมอเตอร์ พลังงานของตัวแปลงความถี่ควรใกล้เคียงกับพลังงานของมอเตอร์ให้มากที่สุด แต่ต้องมากกว่าพลังงานของมอเตอร์เล็กน้อย
เมื่อมอเตอร์ไฟฟ้าเริ่มทำงาน เบรก หรือเริ่มทำงานเมื่อมีโหลดหนักและทำงานบ่อยครั้ง สามารถเลือกตัวแปลงความถี่ระดับสูงขึ้นได้ เพื่อให้แน่ใจถึงการทำงานของตัวแปลงความถี่ในระยะยาวและปลอดภัย
หลังจากการทดสอบ พบว่ากำลังที่แท้จริงของมอเตอร์นั้นเกินจริง เป็นไปได้ที่จะพิจารณาใช้ตัวแปลงความถี่ที่มีกำลังต่ำกว่ากำลังของมอเตอร์ แต่ควรคำนึงถึงว่ากระแสสูงสุดชั่วขณะจะทำให้เกิดการป้องกันกระแสเกินหรือไม่
เมื่อกำลังของตัวแปลงความถี่ต่างจากกำลังของมอเตอร์ จะต้องปรับการตั้งค่าโปรแกรมประหยัดพลังงานให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลการประหยัดพลังงานที่สูงขึ้น
3. การเลือกโครงสร้างกล่องอินเวอร์เตอร์
โครงสร้างตู้ของตัวแปลงความถี่ต้องปรับให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ฝุ่น ความเป็นกรดและด่าง และก๊าซกัดกร่อน มีโครงสร้างทั่วไปหลายประเภทให้ผู้ใช้เลือก:
รุ่น IPOO แบบเปิดไม่มีโครงเครื่อง เหมาะสำหรับติดตั้งบนตะแกรง แผง และชั้นวางภายในกล่องควบคุมไฟฟ้าหรือห้องไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ตัวแปลงความถี่หลายตัวร่วมกัน รุ่นนี้จะดีกว่า แต่สภาพแวดล้อมต้องการข้อกำหนดที่สูงกว่า รุ่น IP20 แบบปิด เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปและสามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ที่มีฝุ่นละอองน้อย หรืออุณหภูมิและความชื้นต่ำ รุ่น IP45 แบบปิดผนึก เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสภาพโรงงานอุตสาหกรรมไม่ดี รุ่น IP65 แบบปิดผนึก เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีสภาพไม่ดี เช่น น้ำ ฝุ่น และก๊าซกัดกร่อนบางชนิด
4. การกำหนดความจุของตัวแปลงความถี่
การเลือกความจุที่เหมาะสมนั้นถือเป็นมาตรการประหยัดและลดการใช้พลังงาน จากข้อมูลและประสบการณ์ที่มีอยู่ พบว่ามีสามวิธีที่ค่อนข้างง่าย:
พิจารณากำลังที่แท้จริงของมอเตอร์ ขั้นแรก ให้วัดกำลังที่แท้จริงของมอเตอร์เพื่อเลือกความจุของตัวแปลงความถี่
วิธีการคำนวณสูตร เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่กับมอเตอร์หลายตัว ควรพิจารณากระแสเริ่มต้นของมอเตอร์อย่างน้อยหนึ่งตัว เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดกระแสเกินที่ตัวแปลงความถี่ตัดการทำงาน
วิธีการเลือกความจุของตัวแปลงความถี่เป็นกระบวนการจับคู่ที่ดีที่สุดระหว่างตัวแปลงความถี่และมอเตอร์ วิธีที่นิยมและปลอดภัยที่สุดคือการทำให้ความจุของตัวแปลงความถี่มากกว่าหรือเท่ากับกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์ อย่างไรก็ตาม ในการจับคู่จริง จำเป็นต้องพิจารณาว่ากำลังไฟฟ้าจริงของมอเตอร์แตกต่างจากกำลังไฟฟ้าที่กำหนดมากน้อยเพียงใด โดยปกติแล้ว ความจุที่เลือกของอุปกรณ์มักจะสูงเกินไป ในขณะที่กำลังไฟฟ้าที่ต้องการจริงมักจะต่ำ ดังนั้น การเลือกตัวแปลงความถี่โดยพิจารณาจากกำลังไฟฟ้าจริงของมอเตอร์จึงเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผล เพื่อหลีกเลี่ยงการเลือกใช้ตัวแปลงความถี่ที่มีขนาดใหญ่เกินไปและการลงทุนที่เพิ่มขึ้น
สำหรับประเภทโหลดเบา ควรเลือกกระแสของตัวแปลงความถี่ตาม 1.1N (N คือกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์) หรือตามกำลังมอเตอร์สูงสุดที่ผู้ผลิตระบุไว้ในผลิตภัณฑ์ที่ตรงกับกำลังเอาต์พุตที่กำหนดของตัวแปลงความถี่
5. แหล่งจ่ายไฟหลัก
แรงดันไฟฟ้าและความผันผวนของแหล่งจ่ายไฟ ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการปรับให้เข้ากับค่าการตั้งค่าการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำของตัวแปลงความถี่ เนื่องจากมีโอกาสสูงที่แรงดันไฟฟ้าของกริดจะต่ำในการใช้งานจริง
ความผันผวนของความถี่ไฟฟ้าหลักและการรบกวนฮาร์มอนิก การรบกวนนี้จะเพิ่มการสูญเสียความร้อนของระบบอินเวอร์เตอร์ ส่งผลให้สัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้นและเอาต์พุตลดลง
การใช้พลังงานของตัวแปลงความถี่และมอเตอร์ระหว่างการทำงาน เมื่อออกแบบแหล่งจ่ายไฟหลักสำหรับระบบ ควรพิจารณาปัจจัยการใช้พลังงานของทั้งสองปัจจัยด้วย