Aký je rozdiel medzi VFD a softštartérom?

Vo svete priemyselnej automatizácie a riadenia motorov sú pohony s premenlivou frekvenciou (VFD) a softštartéry kritickými komponentmi určenými na riadenie prevádzky striedavých elektromotorov. Aj keď zdieľajú spoločný cieľ ochrany motorov a systémov, ktoré poháňajú, ich funkcie, zložitosť a ideálne aplikácie sa výrazne líšia. Pochopenie týchto rozdielov je kľúčom k výberu správneho zariadenia pre vaše špecifické potreby.

Mäkký štartérs: Jemné začiatky

A mäkký štartér , tiež známy ako nízkonapäťový softstartér (RVSS), je primárne navrhnutý tak, aby poskytoval hladké a kontrolované spustenie striedavého motora. Jeho hlavnou funkciou je obmedziť počiatočný nábehový prúd a krútiaci moment, ktoré nastanú, keď sa motor spustí priamo cez vedenie (t. j. okamžite privedie plné napätie).

Ako fungujú

Softštartéry dosahujú tento „jemný“ štart postupným zvyšovaním napätia dodávaného do motora. Zvyčajne používajú Silikónové riadené usmerňovače (SCR) alebo tyristory v každej fáze na sekanie tvaru vlny striedavého prúdu, čím sa znižuje efektívne napätie. Toto postupné zvyšovanie napätia umožňuje plynulé zrýchľovanie motora, čím sa znižuje mechanické namáhanie motora a pripojených zariadení (ako sú remene, prevody a potrubia) a zmierňujú sa elektrické poruchy v elektrickej sieti.

Kľúčové vlastnosti:

• Len ovládanie napätia: Softštartéry primárne riadia napätie aplikované na motor. Frekvencia energie dodávanej do motora zostáva konštantná (napr. 50 Hz alebo 60 Hz).

• Zameranie na spustenie a vypnutie: Ich hlavným účelom je riadiť zrýchlenie a v niektorých prípadoch aj spomalenie (mäkké zastavenie) motora. Počas bežnej prevádzky neponúkajú plynulé riadenie otáčok.

• Jednoduchší dizajn: Vo všeobecnosti sú softštartéry menej zložité a kompaktnejšie ako VFD, čo uľahčuje ich inštaláciu a často je nákladovo efektívnejšie vzhľadom na ich špecifickú funkciu.

• Nákladovo efektívne pre pevnú rýchlosť: Sú ekonomickou voľbou pre aplikácie, kde motor po dosiahnutí plných otáčok pracuje konštantnou rýchlosťou.

Typické aplikácie:

Softštartéry sú ideálne pre aplikácie, kde sú rozhodujúce hladké štarty, ale nie je potrebné plynulé kolísanie rýchlosti. Bežné aplikácie zahŕňajú:

• Čerpadlá: Aby sa zabránilo "vodnému rázu" (náhlym tlakovým rázom) v potrubiach.

• Ventilátory a dúchadlá: Na zníženie mechanických otrasov a hluku počas štartovania.

• Dopravníky: Aby ste sa vyhli trhavým štartom, pri ktorých môže dôjsť k rozsypaniu materiálu alebo poškodeniu pásu.

• Kompresory: Na kontrolu štartovacieho momentu a zníženie opotrebenia.

• Píly a drviče: Kde riadený štart zabraňuje nadmernému mechanickému namáhaniu.

Pohony s premenlivou frekvenciou (VFD): Komplexné riadenie

A Pohon s premenlivou frekvenciou (VFD) , tiež známy ako pohon s nastaviteľnou rýchlosťou (ASD) alebo frekvenčný menič, je oveľa sofistikovanejšie zariadenie, ktoré ponúka presnú a nepretržitú kontrolu nad rýchlosťou a krútiacim momentom striedavého motora. Na rozdiel od softštartérov môžu VFD meniť napätie aj frekvenciu dodávanú do motora.

Ako fungujú

VFD pracujú v troch hlavných fázach:

1. Usmerňovač: Prichádzajúci striedavý prúd (pevné napätie a frekvencia) sa premieňa na jednosmerný prúd.

2. DC zbernica: Jednosmerný prúd je potom filtrovaný a vyhladzovaný kondenzátormi.

3. Invertor: Tento jednosmerný prúd sa potom premení späť na striedavý prúd, ale s nastaviteľným napätím a frekvenciou. Zvyčajne sa to robí pomocou Bipolárne tranzistory s izolovaným hradlom (IGBT) ktoré sa rýchlo zapínajú a vypínajú, aby sa vytvoril priebeh s modulovanou šírkou impulzu (PWM), ktorý sa približuje sínusovej vlne. Riadením napätia aj frekvencie môže VFD udržiavať optimálny pomer voltov na hertz (V/Hz), ktorý je rozhodujúci pre udržanie krútiaceho momentu motora v celom rozsahu otáčok.

Kľúčové vlastnosti:

• Ovládanie napätia a frekvencie: VFD dokážu presne nastaviť napätie aj frekvenciu dodávanú do motora, čo umožňuje dynamickú reguláciu rýchlosti, krútiaceho momentu a smeru motora.

• Plynulé ovládanie rýchlosti: Toto je hlavná výhoda VFD. Môže meniť otáčky motora od nuly až po a dokonca nad jeho menovité otáčky.

• Zvýšená energetická účinnosť: Umožnením motora pracovať iba pri rýchlosti potrebnej pre záťaž môžu VFD výrazne znížiť spotrebu energie, najmä v aplikáciách s premenlivým krútiacim momentom (ako sú ventilátory a čerpadlá).

• Pokročilá ochrana a diagnostika: VFD často obsahujú pokročilé funkcie ochrany motora (napr. nadprúd, prepätie, podpätie, preťaženie, strata fázy, prehriatie) a poskytujú rozsiahle diagnostické informácie.

• Vyššie náklady a zložitosť: Vďaka svojej pokročilej funkčnosti sú VFD vo všeobecnosti drahšie a väčšie ako softštartéry.

Typické aplikácie:

VFD sú nevyhnutné pre aplikácie vyžadujúce presné riadenie rýchlosti, úsporu energie a optimálne riadenie procesu. Bežné aplikácie zahŕňajú:

• Systémy HVAC: Ovládanie ventilátorov a čerpadiel tak, aby sa prietok vzduchu a prietok vody prispôsobili požiadavkám, čo vedie k významným úsporám energie.

• Výrobné procesy: Riadenie rýchlosti dopravníkov, mixérov, extrudérov a obrábacích strojov na optimalizáciu výroby a kvality produktov.

• Čistenie vody a odpadových vôd: Riadenie otáčok čerpadla na udržanie požadovaných prietokov a tlakov pri minimalizácii spotreby energie.

• Žeriavy, zdvíhadlá a výťahy: Poskytuje plynulé zrýchlenie a spomalenie pre presnú manipuláciu s nákladom a vyššiu bezpečnosť.

• Každá aplikácia s požiadavkami na variabilné zaťaženie: Kde môže úprava otáčok motora viesť k optimalizácii procesu a úsporám energie.

Zhrnutie rozdielov: