شکل موج خروجی یک VFD سه فاز چیست؟

من به عنوان یک تامین کننده فصلی از سه فرکانس متغیر فرکانس متغیر (VFD) ، من شاهد نقش اصلی این دستگاه ها در کاربردهای مدرن صنعتی و تجاری بوده ام. درک شکل موج خروجی یک VFD سه فاز برای هر کسی که در انتخاب ، نصب یا نگهداری این سیستم ها باشد بسیار مهم است. در این پست وبلاگ ، من به پیچیدگی های این شکل های موج ، اهمیت آنها و نحوه ارتباط آنها با عملکرد محصولات ما می پردازم.

اصول اساسی سه مرحله VFD

قبل از کشف شکل موج خروجی ، بیایید به طور خلاصه اصول اساسی سه فاز VFD را مرور کنیم. VFD یک وسیله الکترونیکی است که با تغییر فرکانس و ولتاژ ولتاژ منبع تأمین شده به آن ، سرعت یک موتور AC را کنترل می کند. این امر از طریق فرآیندی به نام تبدیل قدرت حاصل می شود ، که به طور معمول شامل سه مرحله اصلی است: اصلاح ، فیلتر اتوبوس DC و وارونگی.

مرحله اصلاح ، قدرت AC ورودی را به قدرت DC تبدیل می کند. این کار معمولاً با استفاده از یکسو کننده پل دیود انجام می شود ، که اجازه می دهد جریان فقط در یک جهت جریان یابد. انرژی DC سپس توسط یک خازن یا سلف فیلتر می شود تا هر گونه موج دار را صاف کند و یک ولتاژ DC پایدار را فراهم کند. سرانجام ، مرحله وارونگی قدرت DC را با فرکانس و ولتاژ متغیر به قدرت AC تبدیل می کند. این کار با استفاده از ترانزیستورهای دو قطبی عایق دروازه (IGBTS) یا سایر دستگاه های نیمه هادی قدرت انجام می شود.

شکل موج خروجی یک VFD سه فاز

شکل موج خروجی یک VFD سه فاز به طور معمول سه شکل موج سینوسی است که 120 درجه از فاز با یکدیگر هستند. این شکل های موج توسط مرحله اینورتر VFD تولید می شود و برای رانندگی موتور AC استفاده می شود. شکل و ویژگی های این شکل موج می تواند تأثیر قابل توجهی در عملکرد موتور و سیستم کلی داشته باشد.

شکل موج سینوسی

شکل موج خروجی ایده آل از یک VFD سه فاز یک شکل موج سینوسی خالص است. یک شکل موج سینوسی دارای یک شکل صاف و مداوم است که از نزدیک شبیه شکل موج طبیعی قدرت AC است. این نوع شکل موج ترجیح داده می شود زیرا اعوجاج هارمونیک را به حداقل می رساند ، تلفات حرکتی را کاهش می دهد و باعث افزایش کارایی موتور می شود.

با این حال ، در عمل ، تولید یک شکل موج سینوسی خالص به دلیل محدودیت دستگاه های نیمه هادی قدرت و الگوریتم های کنترل مورد استفاده در VFD دشوار است. در نتیجه ، شکل موج خروجی یک VFD معمولاً حاوی مقداری اعوجاج هارمونیک است. هارمونیک فرکانسهای ناخواسته است که چند برابر فرکانس اساسی شکل موج است. این هارمونیک ها می توانند مشکلات مختلفی از جمله گرمای بیش از حد موتور ، افزایش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و کاهش کیفیت قدرت ایجاد کنند.

شکل موج مدولاسیون عرض پالس (PWM)

برای کاهش اعوجاج هارمونیک و بهبود کیفیت شکل موج خروجی ، بیشتر سه فاز VFD از تکنیکی به نام تعدیل عرض پالس (PWM) استفاده می کنند. PWM روشی برای کنترل ولتاژ متوسط ​​یک شکل موج با تغییر عرض پالس ها است. در یک شکل موج PWM ، ولتاژ خروجی با فرکانس بالا روشن و خاموش می شود ، به طور معمول در محدوده 2 تا 20 کیلوهرتز. عرض پالس ها برای کنترل ولتاژ متوسط ​​شکل موج تنظیم می شود.

با استفاده از PWM ، VFD می تواند یک شکل موج تولید کند که از نزدیک یک شکل موج سینوسی را نزدیک می کند. تعویض با فرکانس بالا ولتاژ خروجی به صاف کردن شکل موج و کاهش اعوجاج هارمونیک کمک می کند. با این حال ، PWM همچنین برخی از چالش های جدید ، مانند افزایش EMI و ضررهای سوئیچینگ بالاتر در دستگاه های نیمه هادی قدرت را معرفی می کند.

مدولاسیون بردار فضا (SVM) شکل موج

روش دیگری که معمولاً در سه مرحله VFDS استفاده می شود ، مدولاسیون بردار فضایی (SVM) است. SVM یک شکل پیشرفته تر از PWM است که از یک بردار فضایی سه بعدی برای نشان دادن ولتاژهای خروجی سه فاز استفاده می کند. با استفاده از SVM ، VFD می تواند یک شکل موج ایجاد کند که حتی اعوجاج هارمونیک و کیفیت قدرت بهتری نسبت به یک شکل موج سنتی PWM دارد.

SVM با تقسیم فضای ولتاژ سه فاز به تعدادی از بخش ها و انتخاب حالت های سوئیچینگ مناسب IGBTS برای تولید ولتاژ خروجی مورد نظر کار می کند. حالت های تعویض بر اساس موقعیت وکتور ولتاژ مرجع در فضای ولتاژ انتخاب می شوند. این به VFD اجازه می دهد تا یک شکل موج تولید کند که از نزدیک بردار ولتاژ مرجع را دنبال می کند و اعوجاج هارمونیک را به حداقل می رساند.

اهمیت شکل موج خروجی در سه مرحله VFD

شکل موج خروجی یک VFD سه فاز نقش مهمی در عملکرد و قابلیت اطمینان موتور و سیستم کلی دارد. در اینجا برخی از دلایل مهم مهم بودن شکل موج خروجی آورده شده است:

عملکرد موتور

کیفیت شکل موج خروجی می تواند تأثیر قابل توجهی در عملکرد موتور داشته باشد. یک شکل موج سینوسی خالص یا شکل موج با اعوجاج کم هارمونیک می تواند باعث کاهش تلفات حرکتی ، بهبود کارآیی و افزایش طول عمر موتور شود. از طرف دیگر ، یک شکل موج با اعوجاج هارمونیک بالا می تواند باعث گرم شدن بیش از حد موتور ، افزایش لرزش و کاهش خروجی گشتاور شود.

کیفیت قدرت

شکل موج خروجی یک VFD سه فاز نیز می تواند بر کیفیت قدرت سیستم الکتریکی تأثیر بگذارد. هارمونیک تولید شده توسط VFD می تواند باعث تحریف ولتاژ ، افزایش جریان خنثی و تداخل در سایر تجهیزات الکتریکی شود. با استفاده از یک VFD با شکل موج خروجی هارمونیک کم ، می توان کیفیت قدرت سیستم را بهبود بخشید و خطر مشکلات الکتریکی را می توان کاهش داد.

سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)

شکل موج خروجی یک VFD سه فاز همچنین می تواند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد کند که می تواند بر عملکرد سایر تجهیزات الکتریکی تأثیر بگذارد. با استفاده از VFD با شکل موج خروجی EMI کم ، می توان خطر EMI را کاهش داد و سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) سیستم قابل بهبود است.

محصولات سه فاز VFD ما

در شرکت ما ، ما طیف گسترده ای از سه فاز VFD را ارائه می دهیم که برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریان طراحی شده اند. VFD های ما در رتبه بندی های مختلف قدرت ، سطح ولتاژ و گزینه های کنترل در دسترس هستند و برای انواع برنامه ها از جمله مناسب هستند660V-690V VFDبا1.5 کیلو وات VFDوتپمپ فن VFDبشر

VFD های ما مجهز به الگوریتم های کنترل پیشرفته و دستگاه های نیمه هادی قدرت هستند که به ما امکان می دهد شکل های موج خروجی با کیفیت بالا را با اعوجاج هارمونیک کم تولید کنیم. ما از تکنیک های پیشرفته PWM و SVM استفاده می کنیم تا اطمینان حاصل کنیم که VFD های ما عملکرد صاف ، کارآمد و قابل اعتماد را ارائه می دهند. علاوه بر این ، VFD های ما برای رعایت بالاترین استانداردهای سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) و کیفیت قدرت طراحی شده اند ، و اطمینان حاصل می کنند که می توان آنها را در طیف گسترده ای از سیستم های الکتریکی بدون ایجاد تداخل یا مشکلات دیگر استفاده کرد.

برای خرید و مشاوره با ما تماس بگیرید

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد VFD های سه فاز ما هستید یا در مورد شکل موج خروجی یا سایر جنبه های فنی محصولات ما سؤالی دارید ، لطفاً با ما تماس نگیرید. تیم مهندسین باتجربه و کارکنان پشتیبانی فنی ما در دسترس است تا اطلاعات دقیق ، کمک های فنی و راه حل های سفارشی را برای پاسخگویی به نیازهای خاص خود در اختیار شما قرار دهد.

ما معتقدیم که VFD های سه فاز ما بهترین ترکیب عملکرد ، قابلیت اطمینان و ارزش را در بازار ارائه می دهند. این که آیا شما به دنبال VFD برای یک برنامه صنعتی کوچک یا یک پروژه تجاری بزرگ هستید ، ما تخصص و محصولات لازم را برای پاسخگویی به نیازهای شما داریم. امروز برای شروع بحث در مورد پروژه خود و اینکه چگونه VFD های ما می توانند به شما در رسیدن به اهداف خود کمک کنند ، با ما تماس بگیرید.

منابع

• Boldea ، I. ، و Nasar ، SA (1999). درایوهای برقی: مفاهیم ، برنامه ها و طرح های کنترل. مطبوعات CRC.
• کریشنان ، ر. (2001). درایوهای موتور الکتریکی: مدل سازی ، تجزیه و تحلیل و کنترل. سالن Prentice.
• Mohan ، N. ، Undeland ، TM ، & Robbins ، WP (2012). برق الکترونیک: مبدل ها ، برنامه ها و طراحی. ویلی