什么是VFD?

甲變頻驅動器(VFD)是一種類型的電機控制器的驅動的電動馬達，通過改變頻率和電壓供給到電動馬達。VFD的其他名稱是變速驅動器，變速驅動器，變頻驅動器，交流驅動器，微驅動器和逆變器。

頻率(或赫茲)與電動機的速度(RPM)直接相關。換句話說，頻率越快，RPM越快。如果應用不需要電動機全速運行，則可以使用VFD降低頻率和電壓，以滿足電動機負載的要求。隨著應用程序對電動機速度要求的變化，VFD可以簡單地調高或降低電動機速度以滿足速度要求。

變頻驅動器如何工作?

變頻交流變頻器或VFD的第一級是轉換器。該轉換器由六個二極管組成，與管道系統中使用的止回閥相似。它們只允許電流沿一個方向流動。二極管符號中箭頭所示的方向。例如，只要A相電壓(電壓類似于管道系統中的壓力)比B相或C相電壓更正，則該二極管將打開并允許電流流動。當B相變得比A相更正時，B相二極管將打開，而A相二極管將關閉。總線負極的3個二極管也是如此。因此，當每個二極管打開和關閉時，我們得到六個電流“脈沖”。這稱為“六脈沖VFD”，這是當前變頻驅動器的標準配置。

讓我們假設驅動器在480V電源系統上運行。480V額定值為“ rms”或均方根。480V系統上的峰值為679V。如您所見，VFD直流總線的直流電壓帶有交流紋波。電壓大約在580V至680V之間。

我們可以通過添加一個電容器來消除直流母線上的交流紋波。電容器的運行方式類似于管道系統中的儲存器或蓄能器。該電容器吸收交流紋波并提供平滑的直流電壓。直流母線上的交流紋波通常小于3伏。因此，DC總線上的電壓變為“大約” 650VDC。實際電壓將取決于為驅動器供電的AC線的電壓水平，電力系統上的電壓不平衡水平，電動機負載，電力系統的阻抗以及驅動器上的任何電抗器或諧波濾波器。

將交流電轉換為直流電的二極管橋式轉換器有時僅稱為轉換器。將直流電轉換回交流電的轉換器也是轉換器，但為了與二極管轉換器區別開來，通常稱為“逆變器”。在業界中，將任何DC-AC轉換器稱為逆變器已變得很普遍。

當我們關閉逆變器的頂部開關之一時，電動機的該相連接到正直流母線，并且該相上的電壓變為正。當我們閉合轉換器中的底部開關之一時，該相將連接到負直流母線并變為負。因此，我們可以使電動機上的任何相位隨意變為正或負，從而可以生成所需的任何頻率。因此，我們可以使任何相位為正，負或零。

請注意，VFD的輸出是“矩形”波形。VFD不會產生正弦輸出。對于通用分配系統來說，此矩形波形不是一個很好的選擇，但對于電動機而言則完全合適。

如果要將電動機頻率降低到30 Hz，則只需更慢地切換逆變器輸出晶體管即可。但是，如果將頻率降低到30Hz，則還必須將電壓降低到240V，以保持V / Hz比率(有關此內容，請參見VFD電機理論介紹)。如果我們只有650VDC，該如何降低電壓?

這稱為脈沖寬度調制或PWM。想象一下，我們可以通過以高速度打開和關閉閥門來控制輸水管線中的壓力。盡管這對于管道系統不切實際，但對于VFD來說效果很好。請注意，在前半個周期中，電壓一半時間導通，一半時間斷開。因此，平均電壓為480V或240V的一半。通過對輸出脈沖，我們可以在VFD的輸出上獲得任何平均電壓。

為什么要使用VFD?

1-減少能源消耗和能源成本

如果您的應用程序不需要全速運行，則可以通過使用變頻驅動器控制電機來降低能源成本，這是變頻驅動器的優勢之一。VFD使您可以將電動設備的速度與負載要求相匹配。沒有其他的交流電動機控制方法可以實現此目的。

如今，電動機系統占工業能耗的65%以上。通過安裝或升級到VFD來優化電動機控制系統，可以將工廠的能耗降低多達70%。此外，VFD的使用提高了產品質量，并降低了生產成本。結合能效稅收優惠和公用事業回扣，VFD裝置的投資回報可短至6個月。

2-通過更嚴格的過程控制來提高產量

通過為您的應用以最高效的速度運行電動機，可以減少錯誤的發生，從而提高生產水平，從而為公司贏得更高的收入。在輸送機和皮帶上，您消除了啟動時的抖動，從而實現了高吞吐量。

3-延長設備壽命并減少維護

當設備由VFD控制以確保最佳的電機應用速度時，設備的使用壽命將更長，并且由于維護而減少的停機時間。由于VFD可以最佳地控制電動機的頻率和電壓，因此VFD將為電動機提供更好的保護，使其免受電熱過載，相位保護，欠壓，過壓等問題的影響。不會使電動機或驅動負載承受整個線路啟動時的“瞬時沖擊”，但可以平穩啟動，從而消除皮帶，齒輪和軸承的磨損。這也是減少和/或消除水錘現象的極好方法，因為我們可以實現平穩的加速和減速循環。了解更多電機專業知識及技巧，可加入電機行業內qq群136274082，業內專業老師傅解答。