un variatore di frequenza (VFD) è un conducente di sistemi di azionamento elettromeccanico che controlla il regime e la coppia di un motore A corrente alternata variando la frequenza di ingresso e controllando La tensione corrispondente o la corrente cambiano a seconda della topologia. Svolge un ruolo importante nella regolazione della velocità di frequenza variabile, nel risparmio energetico e nelle funzioni di protezione. Tuttavia, come dovremmo selezionare il giusto VFD? Questo articolo è una guida di base su come selezionare un fd.

In generale, è opportuno considerare la scelta del fd In funzione del tipo di oggetti controllati, della gamma di regolazione del regime, della precisione statica del regime e delle prescrizioni relative alla coppia di avviamento, ecc., In modo che sia utile ed economico nel soddisfare i requisiti di processo e produzione.

Più conosci i VFD di cui hai bisogno per la tua applicazione, più facile sarà selezionare il giusto fd.

Prima di tuffarti nella selezione di un VFD, è una buona idea raccogliere informazioni di base sul nome del motore per aiutarti a scegliere il giusto VFD, che è il seguente.

  • cavalli vapore
  • amps a pieno carico (FLA)
  • tensione
  • RPM
  • fattore di servizio
  • invertitore nominale (non nominale)

ulteriori informazioni saranno determinate in base ai requisiti del vostro sistema e della vostra applicazione.

  • tipo di carico (coppia costante o coppia variabile)
  • intervallo di velocità e metodo di controllo (è richiesto un protocollo di comunicazione PLC, segnale 4-20mA, ecc.)
  • speciali necessità di stabulari (dove il fd sarà montato, interno/esterno/ecc.)

dopo aver ricevuto le informazioni sul nome del motore e su come installare e controllare il VFD, È ora di conoscere alcune specifiche importanti per ogni fd che vi aiuteranno a decidere cosa è meglio per voi.

Drive specifications

Full Load Amps (FLA)

Per determinare le dimensioni del invertitore si usano ganasce a pieno carico

. L’fla del vostro motore deve corrispondere al rating attuale della VFD che state considerando. Inoltre, è possibile acquistare un VFD con un indice di corrente più elevato di quello richiesto dal motore per motivi di sicurezza, Che fornisce un piccolo cuscino per l’applicazione. Questo è particolarmente importante se si ha un elevato carico di inerzia, o un carico che è difficile iniziare. Una valutazione sovradimensionata della VFD le consentirà di funzionare meglio e di essere più affidabile nel lungo periodo, Dal momento che non è in esecuzione alla capacità massima della VFD.

Horsepower (HP)

conoscere il carico o la potenza del motore è un buon modo per restringere le scelte per adattare l’applicazione, Ma non dovrebbe essere utilizzato come riferimento diretto per determinare il fd. A causa delle variabili dei requisiti di carico, Come i giri/min (un motore a 900 giri/min ha esigenze di funzionamento molto diverse da un motore a 360 giri/min), È probabile che la calibrazione di un VFD basato solo su HP ti causi problemi.

Tensione e fase

per un input in tre fasi, è fondamentale far corrispondere la tensione della VFD e del motore alla tensione disponibile nel campo. Si tratta in genere di 208, 230 o 460VAC per applicazioni a bassa tensione negli stati uniti. Per un input monofase, ci sono alcune altre cose da prendere in considerazione. Nel caso In cui si disponga di un motore a tre fasi, ma solo di potenza monofase, Il VFD può fungere da convertitore di fase. Se il carico è pari o inferiore a 3 cv (circa un motore 230VAC con un FLA inferiore a 13,3 amps), Ci sono diverse unità di input monofase da considerare. Se il motore è superiore a 3 cv, è possibile utilizzare una trasmissione fatta per un ingresso in 3 fasi, Finché è stato adeguatamente deragliato. Come regola generale, è necessario moltiplicare la FLA del motore per 2 e poi selezionare un fd valutato due volte la FLA del motore. Per esempio, se hai un motore da 10 cv con una FLA di 28 amps, avrai bisogno di un fd con più di 56 amps per circa 20 HP. È inoltre utile utilizzare un reattore a linea quando si applica una potenza di ingresso monofase al drive. Questo perché i VFD possono inquinare l’energia. Se usati come convertitori di fase, sono ancora più inquinanti per la qualità dell’energia.

Tipo di carico (coppia costante o coppia variabile)

è necessario selezionare una coppia variabile o una coppia costante a seconda dell’applicazione. Se il dispositivo azionato è un semplice dispositivo centrifugo, come un ventilatore o una pompa, sarà più adatto un azionamento di coppia variabile. Le applicazioni centrifughe superano raramente la corrente nominale, per cui un azionamento di coppia variabile richiede solo il 120% della capacità di corrente di sovraccarico per un minuto. Inoltre, i variatori di coppia possono consentire il massimo risparmio energetico. Ad esempio, è necessaria una coppia minore per far funzionare il ventilatore al 50% che a pieno regime. Il funzionamento di una coppia variabile permette al motore di applicare solo la coppia richiesta, riducendo così il consumo di energia, che è uno dei molti benefici dei VFD. Per applicazioni più pesanti che richiedono una coppia costante a tutti i regimi, sono necessari variatori di coppia costanti, quali trasportatori, pompe di spostamento, presse a punzonatrici ed estrusori. Ad esempio, un trasportatore corre costantemente, ma quando il peso è aggiunto alla cintura, richiede più energia, quindi la vostra guida deve essere in grado di affrontare questa differenza. E questo è il motivo per cui la coppia costante VFD ha bisogno di un minimo del 150% della capacità di corrente di sovraccarico di un minuto per evitare punte di carico.

Intervallo di velocità

la VFD permette al motore di girare sotto e sopra la velocità. In generale, un motore non dovrebbe essere fatto funzionare a meno del 20% della velocità massima ammissibile specificata. Quando si fa funzionare un motore a una velocità inferiore senza precauzioni per proteggerlo, il motore si surriscalda. Se intende far funzionare il motore a bassa velocità, devono essere prese opportune precauzioni per proteggere il motore, ad esempio usando un ventilatore ausiliario di raffreddamento separato. Un fd può anche far girare un motore più velocemente del valore di velocità indicato sul suo nome. In linea generale, i motori non devono superare il 20% della loro velocità nominale. Si noti che quando si supera la velocità di progetto si perde coppia. Inoltre, è necessario assicurarsi che il motore non si muova In modo coerente al di sopra dell’abilitazione FLA.

Metodi di controllo

quando comprate un fd, dovrete essere chiari sul vostro metodo di controllo. Molti utenti hanno bisogno di comunicazioni Ethernet per ottenere le giuste informazioni dalle loro unità ai sistemi PLCs e di automazione della produzione. Altre operazioni si stanno rivolgendo a questi sistemi di comunicazione avanzati, ma alcune unità poco costose non includono queste opzioni.

le seguenti informazioni riguardano alcuni dei metodi di controllo :

  • 2 comando del filo o 3 comando del filo (il comando del filo di solito è un interruttore di tenuta con la posizione off che ferma la trasmissione e la posizione on che la avvia. 3 il comando del filo permette l’ uso di un pulsante di avvio e di arresto.)
    • Potenziometro di velocità
  • - permette all’operatore di impostare la velocità del motore con un potenziometro.
    • Unità di programmazione/visualizzazione digitale - consente all’operatore di programmare e disturbare la trasmissione inserendo valori attraverso una tastiera attraverso un’unità di visualizzazione LED o LCD. L’ unità di visualizzazione può essere usata anche per monitorare il funzionamento dell’ unità.
  • seguitore analogico del segnale - 4-20mA o 0-10VDC; Deve essere fornito un input isolato per il VFD; Si devono usare coppie attorcigliate/schermate e tenere i fili lontani dalla corrente alternata a 3 fasi, in particolare PWM.
  • selezione della velocità del commutatore selettore permette all’operatore di scegliere tra varie velocità prestabilite. Se la velocità è impostata attraverso il PLC e non c’è output analogico, può essere usato anche.
  • comunicazioni seriali - consente alle unità a frequenza variabile di comunicare su una rete, come MODBUS RTU, Permette di coordinare e monitorare il funzionamento dell’unità a partire da un PC.
    • Comunicazioni Ethernet
  • - consente a unità a frequenza variabile di comunicare su una rete, come MODBUS TCP/IP, RTMoE (Real Time Motion over Ethernet), Ethernet/IP, ecc.
  • gli slot dei moduli di integrazione di sistema sono disponibili per installare campi aggiuntivi, Ethernet, feedback di posizione, controllo macchina e opzioni di I/O estese.

Prodotti VFD personalizzati

come gli altri dispositivi, è disponibile un numero sufficiente di accessori di unità VFD, che sono i seguenti :

  • disconnetti o disconnetti di circuito
  • HOA (mano/spento/interruttore automatico)
  • luci di pilotaggio
  • Bypass
  • reattore di linea
  • mitigazione armonica
  • TVSS
  • filtro dV/dt

può essere difficile determinare la perfetta combinazione di guida e accessori, in quanto dipende in larga misura dall’ambiente, Considerazioni relative all’applicazione e alla regolamentazione.

Raccomandazioni finali

questa guida mira a una dimensione generale dell’applicazione e non vuole essere una guida completa. Per alcune applicazioni e determinati carichi possono essere necessarie dimensioni e considerazioni particolari. Quando si specifica o si specifica un VFD per qualsiasi applicazione, è necessario essere prudenti e consentire un po ’di buffering nelle classifiche di FLA e sovraccarico. Ciò è particolarmente vero se si ha un carico difficile da avviare o che subisce carichi pesanti durante il funzionamento. Se avete domande sulla scelta di un VFD o requisiti personalizzati, Contattare STEPPERONLINE technical support prima di acquistare.