3 단계 가변 주파수 드라이브 (VFD)의 노련한 공급 업체로서, 나는이 장치들이 현대 산업 및 상업용 응용 분야에서 중요한 역할을 직접 목격했습니다. 3 단계 VFD의 출력 파형을 이해하는 것은 이러한 시스템의 선택, 설치 또는 유지 관리에 관련된 모든 사람에게 중요합니다. 이 블로그 게시물에서는 이러한 파형의 복잡성, 그 중요성 및 제품의 성능과 관련된 방법을 탐구합니다.
3 단계 VFD의 기본 원리
출력 파형을 탐색하기 전에 3 단계 VFD의 기본 원리를 간략하게 검토해 봅시다. VFD는 공급 된 전원의 주파수와 전압을 변경하여 AC 모터의 속도를 제어하는 전자 장치입니다. 이는 전력 변환이라는 프로세스를 통해 달성되며, 일반적으로 정류, DC 버스 필터링 및 역전의 세 가지 주요 단계가 포함됩니다.
정류 단계는 들어오는 AC 전력을 DC 전력으로 변환합니다. 이것은 일반적으로 다이오드 브리지 정류기를 사용하여 수행되며, 이는 전류가 한 방향으로 만 흐를 수 있습니다. 그런 다음 DC 전력은 커패시터 또는 인덕터에 의해 필터링되어 리플을 부드럽게하고 안정적인 DC 전압을 제공합니다. 마지막으로, 반전 스테이지는 가변 주파수와 전압으로 DC 전력을 AC 전력으로 다시 변환합니다. 이것은 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT) 또는 기타 전력 반도체 장치를 사용하여 달성됩니다.
3 단계 VFD의 출력 파형
3 상 VFD의 출력 파형은 일반적으로 서로 단계가 120 도인 3 개의 정현파 파형입니다. 이 파형은 VFD의 인버터 단계에 의해 생성되며 AC 모터를 구동하는 데 사용됩니다. 이러한 파형의 모양과 특성은 모터 및 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
정현파 파형
3 상 VFD의 이상적인 출력 파형은 순수한 정현파 파형입니다. 정현파 파형은 AC 전력의 천연 파형과 매우 유사한 부드럽고 연속적인 모양을 가지고 있습니다. 이 유형의 파형은 고조파 왜곡을 최소화하고 운동 손실을 줄이며 모터의 효율을 향상시키기 때문에 선호됩니다.
그러나 실제로, 전력 반도체 장치의 한계와 VFD에 사용 된 제어 알고리즘으로 인해 순수한 정현파 파형을 생성하기가 어렵다. 결과적으로, VFD의 출력 파형은 일반적으로 어느 정도의 고조파 왜곡을 포함합니다. 고조파는 파형의 기본 주파수의 배수 인 원치 않는 주파수입니다. 이러한 고조파는 모터의 과열, 전자기 간섭 증가 (EMI) 및 전력 품질 감소를 포함하여 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다.
펄스 폭 변조 (PWM) 파형
고조파 왜곡을 줄이고 출력 파형의 품질을 향상시키기 위해 대부분의 3 상 VFD는 펄스 폭 변조 (PWM)라는 기술을 사용합니다. PWM은 펄스 폭을 변경하여 파형의 평균 전압을 제어하는 방법입니다. PWM 파형에서, 출력 전압은 일반적으로 2 내지 20 kHz 범위의 고주파수에서 켜지거나 끄는다. 펄스의 폭은 파형의 평균 전압을 제어하도록 조정됩니다.
PWM을 사용함으로써 VFD는 정현파 파형에 가까운 파형을 생성 할 수 있습니다. 출력 전압의 고주파 스위칭은 파형을 부드럽게하고 고조파 왜곡을 줄이는 데 도움이됩니다. 그러나 PWM은 전력 반도체 장치의 EMI 증가 및 더 높은 스위칭 손실과 같은 새로운 도전을 도입합니다.
공간 벡터 변조 (SVM) 파형
3 상 VFD에서 일반적으로 사용되는 또 다른 기술은 SVM (Space Vector Modulation)입니다. SVM은 3 단계 출력 전압을 나타내는 3 차원 공간 벡터를 사용하는보다 고급 PWM 형태입니다. SVM을 사용함으로써 VFD는 전통적인 PWM 파형보다 고조파 왜곡이 낮고 전력 품질이 향상되는 파형을 생성 할 수 있습니다.
SVM은 3 상 전압 공간을 여러 섹터로 나누고 원하는 출력 전압을 생성하기 위해 IGBT의 적절한 스위칭 상태를 선택하여 작동합니다. 스위칭 상태는 전압 공간에서 기준 전압 벡터의 위치에 따라 선택됩니다. 이를 통해 VFD는 기준 전압 벡터를 밀접하게 따르고 고조파 왜곡을 최소화하는 파형을 생성 할 수 있습니다.
3 단계 VFD에서 출력 파형의 중요성
3 단계 VFD의 출력 파형은 모터 및 전체 시스템의 성능과 신뢰성에 중요한 역할을합니다. 출력 파형이 중요한 주요 이유는 다음과 같습니다.
모터 성능
출력 파형의 품질은 모터의 성능에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 순수한 정현파 파형 또는 낮은 고조파 왜곡이있는 파형은 운동 손실을 줄이고 효율성을 향상 시키며 모터의 수명을 연장 할 수 있습니다. 반면, 고조파 왜곡이 높은 파형은 모터의 과열, 진동 증가 및 토크 출력 감소를 유발할 수 있습니다.
전력 품질
3 상 VFD의 출력 파형은 또한 전기 시스템의 전력 품질에 영향을 줄 수 있습니다. VFD에 의해 생성 된 고조파는 전압 왜곡, 중립 전류 증가 및 다른 전기 장비와의 간섭을 유발할 수 있습니다. 낮은 고조파 출력 파형이있는 VFD를 사용하면 시스템의 전력 품질이 향상 될 수 있으며 전기 문제의 위험을 줄일 수 있습니다.
전자기 호환성 (EMC)
3 상 VFD의 출력 파형은 다른 전기 장비의 작동에 영향을 줄 수있는 전자기 간섭 (EMI)을 생성 할 수 있습니다. EMI 출력 파형이 낮은 VFD를 사용하면 EMI의 위험을 줄이고 시스템의 전자기 호환성 (EMC)을 개선 할 수 있습니다.
우리의 3 단계 VFD 제품
회사에서는 고객의 다양한 요구를 충족하도록 설계된 다양한 3 단계 VFD를 제공합니다. 당사의 VFD는 다양한 전력 등급, 전압 레벨 및 제어 옵션으로 제공되며 다양한 응용 프로그램에 적합합니다.660V-690V VFD,,,1.5kW VFD, 그리고팬 펌프 VFD.
당사의 VFD에는 고급 제어 알고리즘과 전력 반도체 장치가 장착되어있어 고조파 왜곡이 낮은 고품질 출력 파형을 생성 할 수 있습니다. 우리는 최첨단 PWM 및 SVM 기술을 사용하여 VFD가 원활하고 효율적이며 안정적인 운영을 제공 할 수 있도록합니다. 또한, 당사의 VFD는 최고 수준의 전자기 호환성 (EMC) 및 전력 품질을 충족하도록 설계되어 간섭이나 기타 문제를 일으키지 않고 광범위한 전기 시스템에서 사용할 수 있도록 설계되었습니다.
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참조
- Boldea, I., & Nasar, SA (1999). 전기 드라이브 : 개념, 응용 프로그램 및 제어 체계. CRC 프레스.
- Krishnan, R. (2001). 전기 모터 드라이브 : 모델링, 분석 및 제어. 프렌 티스 홀.
- Mohan, N., Undeland, TM 및 Robbins, WP (2012). 전력 전자 장치 : 컨버터, 응용 프로그램 및 설계. 와일리.