오늘날과 같이 경쟁이 치열한 산업 환경에서 에너지 소비 및 공정 제어를 최적화하는 것은 장점일 뿐만 아니라 필수입니다. 이러한 변화의 중심에는 강력한 장치가 있습니다.주파수 변환기, 가변 주파수 드라이브(VFD)라고도 합니다.
A주파수 변환기일반적으로 교류 드라이브 또는 가변 주파수 드라이브(VFD)라고 하는 교류(AC) 모터의 속도와 토크를 제어하도록 설계된 고급 전력 전자 장치입니다. 이는 모터에 공급되는 전력의 주파수와 전압을 변경함으로써 달성됩니다. 기존의 고정 속도 응용 분야에서는 주 전원 공급 장치에 직접 연결된 모터가 일정한 속도로 작동하여 상당한 양의 에너지가 낭비되는 경우가 많았습니다. 특히 밸브나 댐퍼와 같은 기계 장치로 유량이나 압력을 조절해야 하는 시스템에서는 더욱 그렇습니다.
기본 작동 가변 속도 드라이브의 기본 작동은 2단계 변속 과정으로 구성됩니다.
먼저, 들어오는 고정 주파수 AC 전력(예: 50/60Hz)은 정류기라는 구성 요소에 의해 직류(DC)로 변환됩니다. 그런 다음 DC 전원은 인버터 섹션에 의해 AC 전원으로 다시 "반전"되기 전에 평탄화되고 필터링됩니다.
가장 중요한 점은 이 새로운 AC 출력의 주파수와 전압이 인버터의 마이크로프로세서에 의해 정밀하게 제어될 수 있다는 것입니다. 이 기능을 통해 운전자는 모터 속도를 프로세스 요구 사항에 정확하게 맞출 수 있으며, 이는 에너지 절약 잠재력의 초석입니다.
정류기: 3상 또는 단상 AC 입력을 DC로 변환합니다.
DC 버스(필터 포함): 전환을 저장하고 원활하게 하기 위해 커패시터와 인덕터를 사용하는 DC 전원입니다.
주파수 변환기: 주파수 변환기의 핵심. IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)는 매우 높은 주파수에서 DC 전원 공급 장치를 켜고 끄는 데 사용됩니다.
마이크로프로세서 유닛(MPU): 전체 동작을 제어하고 제어 알고리즘을 실행하며 감지 유닛의 신호를 처리하는 두뇌입니다.
제어 인터페이스: 매개변수 설정, 모니터링 및 더 넓은 제어 시스템으로의 통합이 가능합니다.
상당한 에너지 절감(20-50%):이것이 팬이나 펌프 등 원심부하의 가장 큰 장점이다. 친화법칙에 따르면 펌프나 팬이 소비하는 전력은 속도의 세제곱에 비례합니다. 속도가 20% 감소하면 에너지 소비가 거의 50% 감소합니다. SPX 드라이브는 고급 알고리즘을 사용하여 모터 출력을 실시간으로 정확한 부하 요구에 일치시킵니다.
정밀한 공정 제어:간단한 속도 변경 외에도 벡터 제어 모드를 사용하면 속도와 토크를 정밀하게 조정할 수 있습니다. 이를 통해 제품 품질이 향상되고, 생산 라인이 안정화되며, 섬유, 기계, 포장 등 산업에서 폐기물이 줄어듭니다.
기계적 스트레스 감소 및 유지보수:가변 주파수 드라이브는 모터 속도를 점진적으로 높이기 위해 소프트 스타트를 제공합니다. 이는 직접 온라인 시동(전기 시스템에 스트레스를 가함)을 위한 높은 돌입 전류를 제거하고 벨트, 기어 및 베어링을 마모시킬 수 있는 갑작스러운 토크 저크를 방지합니다. 또한 펌핑 시스템에서 손상을 주는 "수격 현상" 효과를 방지합니다.
장비 수명 연장:VFD는 제어된 조건에서 모터를 작동하고 열 과부하, 전기적 스트레스 및 기계적 충격을 방지함으로써 모터 및 구동 장비의 수명을 크게 연장합니다.
HVAC 시스템:상업용 건물의 최적의 온도 조절 및 최대 에너지 효율성을 위해 에어컨 장치의 팬 속도와 냉/온수 시스템의 펌프 속도를 제어합니다.
물 및 폐수 처리:변화하는 요구에 대응하여 여과, 폭기 송풍기 및 투여 시스템의 펌프 속도를 조정하여 에너지 소비를 최소화하는 동시에 공정 안정성을 보장합니다.
자재 취급:컨베이어, 크레인 및 리프트에 원활한 가속 및 감속을 제공하여 안전성을 향상시키고 위치 정확도를 높이며 제품 유출을 줄입니다.
공작 기계 및 제조:머시닝 센터에 정밀한 스핀들 속도 제어를 제공하고, 자동화된 생산 라인을 위한 모션을 조정하고, 제품 품질과 수율을 향상시킵니다.
재생 가능 에너지:풍력 터빈과 같은 시스템의 핵심 구성 요소로서 풍력 에너지의 사용을 극대화합니다.
