如何使用變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)提高工業(yè)應(yīng)用中的機(jī)器效率？-博揚(yáng)智能

現(xiàn)在，在許多使用電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用中，該技術(shù)需要不同的速度。變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)在電機(jī)工業(yè)應(yīng)用中的驅(qū)動(dòng)效率方面發(fā)揮著重要作用，無(wú)論是在設(shè)計(jì)階段還是在車(chē)間。

整流器、中間電路、逆變器和控制單元是VSD單元的關(guān)鍵部件，如下圖所示。整流器將交流電(AC)轉(zhuǎn)換為直流電(DC)。在中間電路中，整流后的直流電源通常由電感和電容組合調(diào)節(jié)。逆變器將經(jīng)過(guò)整流和調(diào)節(jié)的直流電轉(zhuǎn)換回可變頻率和電壓的交流電源。通常，這是通過(guò)生成具有不同頻率和有效電壓的高頻脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。控制單元監(jiān)督VSD的整個(gè)操作；它監(jiān)視和控制整流器、中間電路。

具有各種負(fù)載的VSD應(yīng)用：

VSD將與壓力傳感器或流量傳感器等傳感器連接，并進(jìn)行編程以保持某個(gè)值（設(shè)定點(diǎn)）。它們可以與多個(gè)傳感器接口，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖和其他控制功能，并與提供實(shí)時(shí)操作數(shù)據(jù)的當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。

VSD的節(jié)能潛力取決于所驅(qū)動(dòng)負(fù)載的特性。負(fù)載分為三種類(lèi)型：變轉(zhuǎn)矩、恒轉(zhuǎn)矩和恒功率。可變扭矩負(fù)載在離心式風(fēng)扇和泵中很普遍，并提供最大的節(jié)能潛力。這是因?yàn)榕ぞ仉S速度的平方(H1/H2=(N1/N2)2)而變化，而功率隨速度的平方(P1/P2=(N1/N2)3)而變化。并且流量根據(jù)速度的變化而變化（Q1/Q2=(N1/N2)）。

如下圖所示，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載是轉(zhuǎn)矩不隨速度變化的負(fù)載，吸收的功率與速度成正比，意味著消耗的功率與所做的有用功成正比。

輸送機(jī)、攪拌器、破碎機(jī)、表面卷繞機(jī)、容積泵和空氣壓縮機(jī)是恒扭矩應(yīng)用的典型。在恒定功率負(fù)載上，吸收的功率是恒定的，而扭矩與速度成反比。變速風(fēng)扇控制可用于廣泛的應(yīng)用，包括大多數(shù)類(lèi)型的通風(fēng)系統(tǒng)、抽氣系統(tǒng)、工業(yè)冷卻和鍋爐燃燒空氣控制系統(tǒng)。

如下圖中的曲線表明，使用VSD來(lái)調(diào)節(jié)泵的流量而不是傳統(tǒng)的節(jié)流控制可以顯著節(jié)省電力和成本。其中虛線表示輸入到定速電機(jī)的功率，實(shí)線表示輸入到變速驅(qū)動(dòng)器(VSD)的功率。陰影區(qū)域反映了給定流量使用VSD節(jié)省的能量。

VSD的尺寸范圍很廣，從0.18kW到幾MW，并且可以進(jìn)行優(yōu)化以適應(yīng)特定的應(yīng)用。VSD的效率通常為92-95%，損失為5-8%，這是由于高頻電氣開(kāi)關(guān)引起的額外散熱和電子元件所需的額外功率。損失通常可以通過(guò)電機(jī)的節(jié)省來(lái)彌補(bǔ)。

審核編輯：湯梓紅