2026-02-06
Bộ truyền động tần số (VFD) điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ bằng cách thay đổi tần số và điện áp đầu ra, giúp khởi động mượt mà hơn, kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn và tiết kiệm năng lượng lớn khi tải mô-men xoắn thay đổi. Đối với máy bơm và quạt, việc giảm tốc độ 20% có thể cắt giảm nhu cầu điện năng của trục khoảng ~50% do các định luật ái lực (công suất ≈ tốc độ³), đồng thời làm giảm ứng suất cơ học và khả năng bảo trì.
Bộ điều khiển tần số sẽ chỉnh lưu AC thành DC, sau đó đảo ngược nó trở lại AC ở tần số được yêu cầu. Tốc độ động cơ chủ yếu được thiết lập theo tần số, trong khi các thuật toán điều khiển và điện áp điều chỉnh mô-men xoắn và độ ổn định.
Hầu hết các ứng dụng rơi vào hai loại hành vi: mô-men xoắn thay đổi (quạt/máy bơm) và mô-men xoắn không đổi (băng tải/máy đùn). Việc kết hợp chế độ điều khiển của bộ truyền động với tải sẽ cải thiện mô-men xoắn ở tốc độ thấp, khả năng giữ tốc độ và hiệu quả.
| Phương pháp điều khiển | Tốt nhất cho | Điểm mạnh điển hình | Cảnh giác |
|---|---|---|---|
| V/Hz (vô hướng) | Quạt, máy bơm, điều khiển tốc độ đơn giản | Thiết lập đơn giản, ổn định ở tốc độ trung bình/cao | Mô-men xoắn ở tốc độ thấp yếu hơn, phản hồi chậm hơn |
| Vectơ không cảm biến | Băng tải, máy trộn, mục đích chung | Điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn ở tốc độ thấp tốt hơn | Cần dữ liệu động cơ chính xác, có thể ồn nếu điều chỉnh sai |
| Vectơ vòng kín (bộ mã hóa) | Tời, cuộn dây, điều khiển tốc độ thấp chính xác | Mô-men xoắn cao ở tốc độ 0, điều chỉnh chặt chẽ | Phần cứng bổ sung, hệ thống dây điện, độ phức tạp vận hành |
Kích thước chính xác được điều khiển bởi dòng điện đầy tải động cơ (FLA) và yêu cầu quá tải của phụ tải chứ không chỉ mã lực/kW. Bắt đầu với bảng tên động cơ, sau đó áp dụng các yêu cầu về nhiệm vụ của ứng dụng.
Nếu động cơ 400V, 30kW có bảng tên FLA là ~56A (phạm vi thông thường phụ thuộc vào hiệu suất và hệ số công suất), việc chọn biến tần có 60–70A định mức liên tục thường thích hợp cho hoạt động của quạt/bơm. Đối với băng tải có thời gian khởi động nặng, việc nâng cấp bộ truyền động có thể duy trì tình trạng quá tải cao hơn có thể ngăn cản việc ngắt quãng trong quá trình tăng tốc.
Hầu hết các vấn đề về VFD “bí ẩn” đều bắt nguồn từ việc nối đất, định tuyến cáp hoặc thực hành dẫn động cơ không chính xác. Việc lắp đặt tốt giúp giảm EMI, bảo vệ cách điện động cơ và cải thiện độ chính xác của điều khiển.
Đầu ra VFD là dạng sóngPWM, có thể làm tăng dòng điện mang và ứng suất cách điện trong một số thiết lập nhất định. Biện pháp giảm thiểu có thể bao gồm nối đất thích hợp, vòng bi cách điện (khi được chỉ định), cuộn cảm chế độ chung và lọc đầu ra—đặc biệt với các động cơ cũ hoặc đường cáp rất dài.
Nhập dữ liệu bảng tên động cơ chính xác và chạy quy trình nhận dạng động cơ của biến tần là hai bước thiết lập có tác động cao nhất để tạo ra mô-men xoắn ổn định và ít hành trình hơn, đặc biệt là ở chế độ vectơ.
Để kiểm soát áp suất, biến tần có thể điều chỉnh tốc độ để giữ điểm đặt. Một cách tiếp cận bắt đầu thực tế là mức tăng tỷ lệ khiêm tốn và hành động tích phân chậm, sau đó tinh chỉnh dựa trên phản hồi:
Nếu bộ truyền động bị quá dòng trong khi tăng tốc, hãy tăng thời gian tăng tốc hoặc giảm tải khởi động. Nếu nó bị quá điện áp trong quá trình giảm tốc, hãy kéo dài thời gian giảm tốc hoặc thêm phanh động. Đối với tải có quán tính cao, phần cứng phanh thường chuyển điểm dừng không ổn định thành điểm dừng có kiểm soát.
Điều khiển động cơ dẫn động tần số có hiệu quả tài chính cao nhất đối với tải có mô-men xoắn thay đổi. Định luật ái lực cung cấp ước tính nhanh: lưu lượng ∝ tốc độ, áp lực ∝ tốc độ² và công suất ∝ tốc độ³. Điều đó có nghĩa là việc giảm tốc độ nhỏ có thể tạo ra mức giảm kW lớn.
Nếu một quạt sử dụng 30 kW ở tốc độ 100% thì ở tốc độ 80%, công suất trục ước tính là 30 × 0,8³ = 30 × 0,512 ≈ 15,4 kW . Đó là mức giảm khoảng 14,6 kW trong khi vẫn di chuyển ~80% luồng không khí (giả sử các điều kiện hệ thống tương tự).
| Điểm đặt tốc độ | Dòng chảy tương đối | Công suất tương đối (≈ tốc độ³) | Giảm điện năng so với 100% |
|---|---|---|---|
| 90% | ~90% | ~72,9% | ~27,1% |
| 80% | ~80% | ~51,2% | ~48,8% |
| 70% | ~70% | ~34,3% | ~65,7% |
Bắt đầu bằng cách xác định xem chuyến đi có liên quan đến dòng điện, liên quan đến điện áp hay liên quan đến tín hiệu/điều khiển hay không ; điều này thu hẹp nguyên nhân gốc nhanh chóng và ngăn chặn những thay đổi tham số ngẫu nhiên.
| Triệu chứng | Có khả năng gây ra | Sửa chữa thực tế |
|---|---|---|
| Quá dòng khi tăng tốc | Tăng tốc quá nhanh, tải tăng đột biến, dữ liệu động cơ không chính xác | Tăng thời gian tăng tốc, xác minh dữ liệu bảng tên, chạy ID động cơ |
| Quá điện áp khi giảm tốc | Tái sinh theo quán tính, tăng tốc quá nhanh | Tăng thời gian giảm tốc hoặc thêm điện trở hãm/bộ tái sinh |
| Động cơ nóng lên ở tốc độ thấp | Tự thông gió giảm, nhu cầu mô-men xoắn cao | Thêm làm mát cưỡng bức, tăng tốc độ tối thiểu, xác minh tải |
| Truy tìm tốc độ trong PID | Tăng mạnh, phản hồi ồn ào, lọc kém | Giảm P/I, lọc phản hồi, xác nhận tỷ lệ cảm biến |
| Liên lạc phiền toái/lỗi tương tự | EMI, nối đất, định tuyến cáp | Cải thiện việc che chắn/nối đất, định tuyến riêng biệt, thêm cách ly |
Để có được kết quả nhất quán từ việc điều khiển động cơ truyền động tần số, hãy ưu tiên dữ liệu động cơ chính xác, chế độ điều khiển thích hợp, đường dốc hợp lý và lắp đặt sạch sẽ. Khi được điều chỉnh và lắp đặt chính xác, VFD sẽ trở thành một công cụ xử lý có thể dự đoán được—không phải là nguồn gây ra các chuyến đi gián đoạn.
Sản phẩm được đề xuất
Nhà cung cấp một cửa của bạn cho các giải pháp quản lý năng lượng.
Các sản phẩm
Liên hệ với chúng tôi
720 Đường Yuandong, Quận Fengxian, Thượng Hải, Trung Quốc
+86-19101772387
+86-19101772387
info@infraswin.com
