Ей там! Като доставчик на VFD (променлива честота), видях от първа ръка как тези изящни устройства могат да окажат голямо влияние върху механичния стрес на двигателите. Така че, нека разпаднем как VFD влияе върху механичното напрежение върху двигателя.
Какво е VFD?
Преди да скочим в частта на механичния стрес, нека бързо да разгледаме какво е VFD. VFD е устройство, което контролира скоростта на електрически двигател, като променя честотата и напрежението, доставено към него. Това е като превключвател на дима за вашия мотор, което ви позволява да регулирате скоростта му според вашите нужди. Независимо дали пускате aТри фаза VFDза индустриална настройка или aПроменлива скорост на задвижване за еднофазен двигателЗа по -малко приложение VFD предлагат много гъвкавост.
Как VFD намаляват механичния стрес
Мек старт
Един от най -големите начини, по които VFD намалява механичния стрес, е чрез меко стартиране. Когато един мотор започне директно през линията (без VFD), той изпитва огромен вход от ток. Този внезапен скок може да причини много механично напрежение върху компонентите на двигателя, като лагерите, валовете и съединителите. Това е като да забиете крака си върху газовия педал в кола - той поставя много напрежение на двигателя и задвижването.
С VFD двигателят започва постепенно. VFD засилва честотата и напрежението бавно, което позволява гладко на двигателя да достигне работната си скорост. Този нежен старт намалява напрежението върху механичните компоненти, което може да удължи живота на двигателя и да намали разходите за поддръжка. Например, в системата на конвейерната лента, мекият старт може да попречи на колана да се изтръпва и да намали износването на шайбите и лагерите.
Контрол на скоростта
Друг начин, по който VFD помага при механичния стрес, е чрез осигуряване на прецизен контрол на скоростта. В много приложения двигателите не трябва да работят с пълна скорост през цялото време. Например, вентилаторът във вентилационна система може да се наложи да работи само с половин скорост през повечето време. Използвайки VFD за регулиране на скоростта на двигателя, можете да намалите механичното напрежение върху вентилаторите и самия мотор.
Работата на двигател с по -ниска скорост също намалява центробежните сили, действащи върху въртящите се части. Тези сили могат да причинят вибрации и стрес върху лагерите и шахтите. Като поддържате скоростта в проверка, можете да сведете до минимум тези проблеми и да осигурите по -надеждна операция. A3.7kW VFDМоже да бъде чудесен избор за приложения, при които трябва да контролирате скоростта на двигателя в този диапазон.
Контрол на въртящия момент
VFD също предлагат контрол на въртящия момент, което е от решаващо значение за намаляване на механичния стрес. Въртящият момент е въртящата се сила, която произвежда двигателят. В някои приложения, като помпи и компресори, натоварването на двигателя може да варира. Без VFD моторът може да се наложи да произвежда повече въртящ момент от необходимото, което може да доведе до повишен механичен стрес.
VFD може да регулира изхода на въртящия момент на двигателя въз основа на товара. Когато натоварването е светло, VFD намалява въртящия момент, което намалява напрежението върху компонентите на двигателя. Когато натоварването се увеличи, VFD може да увеличи въртящия момент, за да отговори на търсенето. Този динамичен контрол на въртящия момент помага да се поддържа ефективно движението на двигателя и намалява износването.
Потенциално увеличаване на механичния стрес
Хармоници
Въпреки че VFD предлагат много ползи по отношение на намаляване на механичния стрес, те също могат да въведат някои проблеми. Едно от тях е хармониците. VFDS използва мощност електроника, за да преобразува входящата променлива мощност в DC и след това обратно в променлив ток с променлива честота. Този процес може да генерира хармоници, които са електрически честоти, които са кратни на основната честота.
Тези хармоници могат да причинят допълнителна топлина и вибрации в двигателя. Топлината може да повиши температурата на намотките на двигателя, което може да намали живота на изолацията и да увеличи риска от повреда. Вибрациите също могат да причинят механично напрежение върху компонентите на двигателя, особено на лагерите и шахтите. Въпреки това, съвременните VFD често се предлагат с вградени филтри за намаляване на хармоничното съдържание и минимизиране на тези проблеми.
Резонанс
Друг потенциален проблем е резонансът. Резонансът възниква, когато честотата на изхода на VFD съответства на естествената честота на двигателя или механичната система, която кара. Когато това се случи, вибрациите могат да се усилват, което води до прекомерно механично напрежение.
За да се избегне резонанс, е важно правилно да размерите и да изберете VFD и двигателя. VFD трябва да може да работи в широк спектър от честоти, за да не се забие при резонансната честота. Освен това, механичната система трябва да бъде проектирана така, че да има естествена честота, която е извън работния обхват на VFD.
Примери в реалния свят
Нека разгледаме няколко примера в реалния свят как VFD могат да повлияят на механичния стрес.
HVAC системи
В HVAC (отопление, вентилация и климатизация) системите VFD обикновено се използват за контрол на скоростта на вентилаторите и помпите. Използвайки VFD, системата може да регулира въздушния поток и водния поток въз основа на действителното търсене. Това не само спестява енергия, но и намалява механичния стрес върху вентилаторите и помпата.
Например, в голяма офис сграда вентилационните вентилатори могат да бъдат контролирани от VFD. По време на извън пиковите часове, когато в сградата има по-малко хора, феновете могат да работят с по-ниска скорост. Това намалява напрежението върху вентилаторните остриета и двигателя, а също така спестява енергия.
Промишлени помпи
В индустриалните приложения помпите често се използват за преместване на течности. VFD може да се използва за контрол на скоростта на помпата въз основа на необходимия дебит. Това помага да се намали механичното напрежение върху работното колело, лагерите и уплътненията на помпата.
Например, в пречиствателна станция, VFD може да се използва за контрол на скоростта на помпите, които движат водата през процеса на пречистване. Чрез регулиране на скоростта според дебита на водата помпата може да работи по -ефективно и с по -малко механично напрежение.
Заключение
В заключение, VFD могат да окажат значително влияние върху механичния стрес на двигателите. От една страна, те предлагат много предимства като меко стартиране, контрол на скоростта и контрол на въртящия момент, което може да намали напрежението върху компонентите на двигателя и да удължи живота му. От друга страна, те могат да въведат проблеми като хармоници и резонанс, които трябва да бъдат внимателно управлявани.
Ако обмисляте да използвате VFD за моторното си приложение, важно е да изберете правилния VFD и да се уверите, че е правилно инсталиран и конфигуриран. Като доставчик на VFD, аз съм тук, за да ви помогна да направите правилния избор и да гарантирам, че моторът ви работи гладко и ефективно. Ако имате някакви въпроси или се интересувате от закупуване на VFD, не се колебайте да се свържете с мен за чат за вашите специфични нужди и как можем да работим заедно, за да получим най -доброто решение за вашето приложение.
ЛИТЕРАТУРА
- Fitzgerald, AE, Kingsley, C., & Umans, SD (2003). Електрически машини. McGraw-Hill.
- Krause, PC, Wasynczuk, O., & Sudhoff, SD (2002). Анализ на електрически машини и задвижващи системи. Wiley-Interscience.
- Chapman, SJ (2012). Основи на електрически машини. McGraw-Hill.