2014년에 설립된 Zhejiang Hertz Electric Co.,Ltd.는 개발, 제조, 판매 및 애프터 서비스를 전문으로 하는 하이테크 기업으로 중급 및 고급 장비 제조업체와 산업 자동화 시스템 통합업체에 서비스를 제공하고 있습니다. 고품질의 생산 장비와 엄격한 테스트 프로세스를 바탕으로 저압 및 고압 인버터, 소프트 스타터, 서보 제어 시스템 등의 제품과 관련 산업의 솔루션을 고객에게 제공할 것입니다. 회사는 모든 고객에게 서비스를 제공하기 위해 "사용자에게 최고의 제품과 서비스를 제공"한다는 개념을 고수합니다. 현재 주로 야금, 화학 산업, 제지, 기계 및 기타 산업에 사용됩니다.
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이러한 유형의 VFD는 120V 전원으로 작동하고 높은 수준의 전력 출력이 필요하지 않은 모터에 적합하기 때문에 주거용 및 소규모 상업용 환경에서 자주 사용됩니다.
3.7KW 가변 주파수 드라이브. 이것은 플랜지가 90x90mm인 24V 150W 브러시리스 DC 기어 모터입니다. 내장된 10:1 키홈 샤프트 직각 기어박스는 속도와 토크를 300으로 향상시킵니다.
5.5KW 가변 주파수 드라이브. 이것은 플랜지가 90x90mm인 24V 150W 브러시리스 DC 기어 모터입니다. 내장된 5:1 스퍼 기어박스는 600rpm 및 1.95Nm(276.14.0)의 속도와 토크를 제공합니다.
VFD 가변 주파수 드라이브란?
VFD 또는 가변 주파수 드라이브는 AC 유도 모터 또는 동기 모터를 제어하는 데 사용되는 전자 장치입니다. VFD는 모터의 토크, 속도 및 방향을 제어하여 제어된 가속률로 모터를 부드럽게 시작하고 원하는 속도로 가속합니다. 감속도 제어되며, 제동도 옵션으로 가능하다. VFD를 사용하면 다양한 속도가 필요할 수 있는 다양한 프로세스 및 조건에 단일 모터를 사용할 수 있습니다.
VFD 가변 주파수 드라이브의 장점
향상된 에너지 효율성
VFD의 가장 강력한 이점 중 하나는 에너지 효율성을 향상시켜 결과적으로 에너지 비용을 줄이는 놀라운 능력입니다. 모터는 일반적으로 특히 산업 환경에서 에너지 소비의 상당 부분을 차지합니다. VFD는 특히 모터에 최대 속도 또는 일관된 속도가 필요하지 않은 경우 모터 속도를 능숙하게 제어하여 도움을 줍니다.
전압 강하 완화
일시적인 전압 강하를 특징으로 하는 전압 강하는 산업 환경을 자주 괴롭히며, 대규모 AC 모터 라인을 활성화하는 동안 종종 발생합니다. 이러한 처짐은 컴퓨터나 센서와 같은 섬세한 장비에 해로울 수 있습니다. VFD는 모터를 0 전압에서 시작하고 거기에서 점진적으로 증가시켜 이 문제를 회피합니다.
제어된 시동 전류
VFD는 시동 전류를 효과적으로 관리함으로써 또 다른 장점을 제공합니다. 이 제품은 제로 전압 및 주파수에서 모터를 시동하는 기능을 갖추고 있어 모터의 마모를 최소화할 뿐만 아니라 작동 수명을 연장하여 빈번한 유지 관리 및 수리의 필요성을 줄여줍니다.
장비 보호
VFD의 또 다른 주목할만한 측면은 토크를 조정하고 제한하여 모터가 안전한 토크 제한을 초과하지 않도록 보장하는 능력입니다. 이러한 사전 조치는 기계와 장비를 보호하여 손상을 예방하고 잠재적인 생산 중단을 방지합니다.
정밀 공정 제어
산업 제조 영역에서 VFD는 모터 속도에 대한 미세 조정 제어를 통해 생산 프로세스를 최적화하는 데 매우 귀중한 것으로 입증되었습니다. VFD는 이상적인 속도로 모터를 작동시키거나 미리 정의된 위치에서 정지하도록 프로그래밍할 수 있어 다른 모터 제어 방법보다 정밀합니다. 또한 많은 VFD를 원격으로 제어할 수 있어 유연성이 향상됩니다.
소음 감소
VFD는 주요 목적은 아니지만 모터를 낮은 속도로 작동하여 주변 소음 수준을 줄이는 역할을 합니다. 이 기능은 주변 소음 수준을 낮추어 작업 환경을 개선하고 공장 현장에서의 의사소통을 원활하게 하는 산업 환경에서 특히 유리합니다. 이 작지만 중요한 개선은 보다 유익한 작업 환경을 조성합니다.
VFD는 60Hz 주파수의 AC 전력을 받아 정류기 회로를 통해 직류(DC) 전력으로 변환한 후 DC 버스를 통해 전송하여 전압을 추가로 필터링하는 방식으로 작동합니다. 그런 다음 전력은 AC 전류처럼 작동하는 DC 에너지 펄스를 생성하는 인버터에 도달합니다. 출력의 펄스 특성은 모터의 회전자를 회전시키는 데 필요한 올바른 유도 프로세스를 생성하기에 충분한 AC 전력을 모방합니다.
DC는 전압과 주파수 제어가 더 쉽기 때문에 실제 AC 전원 대신 DC를 사용하면 VFD가 즉시 전기 공급을 조정할 수 있습니다. 일련의 트랜지스터, 특히 IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)는 전원 출력 및 그에 따른 EDDY 펌프 성능을 수동 또는 자동으로 제어합니다. 슬러지 펌프는 부하가 큰 경우 쉽게 동력을 증가시켰다가 막힘이 지나거나 펌핑되는 슬러리나 슬러지의 질감이 변하면 다시 동력을 떨어뜨립니다.
VFD 가변 주파수 드라이브 주요 특징
연속 실행 전류 등급:이는 가변 주파수 드라이브가 고정 주변 온도(보통 40[도]C)의 모든 작동 조건에서 안전하게 처리할 수 있는 최대 RMS 전류입니다. 모터 볼 부하 사인파 전류는 이 정격보다 작거나 같아야 합니다.
과부하 전류 등급:이는 주어진 시간 프레임 동안 가변 주파수 드라이브가 생성할 수 있는 최대 전류인 역시간/전류 정격입니다. 일반적인 정격은 제조업체에 따라 1분 동안 110%~150% 과전류입니다. 가변 주파수 드라이브의 크기를 크게 하면 더 높은 전류 정격을 얻을 수 있습니다. 이 등급은 이탈 토크를 위해 모터에 필요한 전류에 맞게 가변 주파수 드라이브의 크기를 조정할 때 매우 중요합니다.
라인 전압:모든 모터 컨트롤러와 마찬가지로 작동 전압을 지정해야 합니다. 가변 주파수 드라이브는 240VAC 또는 480VAC와 같은 일부 공칭 전압에서 작동하도록 설계되었으며 허용 전압 변동은 ±10%입니다. 대부분의 모터 스타터는 이 10% 변동 이상으로 작동하지만 가변 주파수 드라이브는 보호 트립에 들어가지 않으며 앞으로도 그럴 것입니다. 각 애플리케이션에 대해 라인 전력 편차에 대한 기록된 전압 판독값을 적극 권장합니다.
VFD 가변 주파수 드라이브의 유형
볼트/헤르츠(V/Hz) 제어 VFD
먼저 볼트/헤르츠(V/Hz) 제어 VFD가 있습니다. 이러한 VFD는 모터에 공급되는 전원의 주파수를 제어합니다. 간단하면서도 매우 효과적이어서 가장 일반적인 응용 분야에서 사용됩니다.
센서리스 벡터 제어 VFD
다음은 센서리스 벡터 제어 VFD입니다. 이는 V/Hz 드라이브보다 더 발전된 것입니다. 피드백 센서를 사용하지 않고도 일정한 토크를 유지할 수 있으므로 좀 더 정밀도가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
자속 벡터 제어 VFD
마지막으로 Flux Vector Control VFD가 있습니다. 정밀 제어와 관련하여 이는 작물의 핵심입니다. 모터 속도와 토크를 정확하고 빠르게 제어할 수 있어 복잡하고 까다로운 애플리케이션에 이상적입니다.
VFD 가변 주파수 드라이브 적용
수영장 여과 시스템
VFD는 실내 수영장 여과 시스템에 사용되어 청결도를 높일 수 있습니다. 실내 수영장 여과 시스템에 사용되는 VFD는 필요에 따라 물의 양을 쉽게 변경하여 전기 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 수영장에서 사용하는 전력의 40%는 물을 여과하는 데 필요합니다. VFD를 사용하는 펌프는 물을 여과 시스템으로 끌어들이는 방식으로 물을 재활용하는 데 도움이 될 수 있습니다.
압력 부스터 펌프
호텔과 같은 상업용 또는 대형 건물에서는 압력 부스터 펌프를 사용하여 욕실과 샤워실을 포함한 모든 장치에 도달할 수 있을 만큼 충분한 높은 수압이 필요합니다. VFD는 더 나은 에너지 절약 효과를 제공하고 유지 관리 비용을 없애기 때문에 압력 제어 밸브에 대한 더 나은 대안이 될 수 있습니다.
HVAC 시스템
VFD는 수십 년 동안 HVAC 시스템에 사용되어 왔습니다. 전통적으로 용량 조절에 사용되어 왔지만 최근에는 팬 및 펌프 밸런싱, 장비 모니터링, 피크 부하 조건에서 장비 에너지 사용량 절감에도 사용되었습니다. VFD는 모터를 시동하는 데 더 적은 에너지가 필요하므로 HVAC 시스템 구성 요소의 마모를 줄여 구성 요소의 응력을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
조작
제조 산업에서 VFD는 속도와 토크에 대한 정밀한 제어를 제공하기 위해 컨베이어 벨트, 압출기 및 다양한 기계에 사용됩니다. 이는 생산 품질을 향상시키고 기계 부품의 마모를 줄이며 에너지 효율성을 높입니다.
물 및 폐수 처리
VFD는 물 및 폐수 처리장의 펌프 속도를 제어하는 데 중요합니다. 이는 물의 흐름과 압력을 조절하고, 에너지 사용을 최적화하며, 시동 및 작동 중 펌프의 기계적 스트레스를 줄이는 데 도움이 됩니다.
농업
농업 분야에서 VFD는 관개 시스템, 곡물 건조기, 헛간과 온실의 환기 시스템에 사용됩니다. VFD는 모터 속도를 제어함으로써 물과 공기 흐름을 최적화하고 에너지 소비를 줄이며 장비 수명을 향상시킵니다.
VFD 가변 주파수 드라이브의 구성 요소
변환기
변환기 또는 AC 입력 정류기는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 데 도움이 됩니다. 컨버터는 서로 병렬로 연결된 여러 개의 다이오드로 구성되며 전류가 한 방향으로만 이동하도록 허용합니다. 컨버터를 통해 흐르는 전기는 거친 DC 전압으로 변환될 때까지 순환됩니다.
DC 링크
DC Link는 필터 인덕터와 커패시터로 구성된 필터링 섹션입니다. DC Link의 목적은 이전 단계에서 정류 회로에서 얻은 리플된 DC 전압을 평활화하는 것입니다. 그런 다음 필터링된 출력이 인버터의 입력으로 공급됩니다.
인버터
인버터의 목적은 필터링된 DC 전압인 DC 링크의 출력을 다시 AC로 변환하는 것입니다. 인버터는 모터에 대한 가변 전압, 가변 주파수 출력을 제어하는 데 사용됩니다. 인버터는 전기 흐름을 제어하기 위해 쌍으로 연결된 IGBT 스위치로 구성됩니다. 이는 일반적으로 운영자가 모터 전압을 인터페이스하고 조정할 수 있도록 하는 로직 컨트롤러에 연결됩니다. 펄스 폭 변조로 전기 흐름 경로를 제어함으로써 DC 소스에서 AC 전압을 생성할 수 있습니다.
사용자 인터페이스
최적의 전력 사용을 달성하거나 에너지를 절약하려면 VFD를 구성하는 사용자 인터페이스가 필요합니다. 사용자 인터페이스는 VFD에 연결된 제어판으로, 수동 사용자 입력이 가능합니다. 키패드부터 LCD 터치 스크린까지 다양합니다. 최신 시스템은 Bluetooth 무선 제어판을 제공합니다.
제어 논리
그런 다음 사용자 정의 설정은 제어 논리에 의해 해석됩니다. VFD가 사용자 인터페이스 및 모터의 피드백 장치와 통신하는 데 필요한 소프트웨어입니다. 소프트웨어는 일반적으로 작업을 처음부터 끝까지 완료하기 전에 일련의 시퀀스를 따르는 상태 다이어그램을 기반으로 합니다. 이를 통해 VFD를 완전히 자동화할 수 있습니다.
VFD 가변 주파수 드라이브를 선택할 때 고려해야 할 요소
VFD를 선택할 때 가장 먼저 내리는 결정은 드라이브가 모터 전류 요구를 처리할 수 있는지 확인하는 것입니다. 모터 명판에서 전부하 전류 요구 사항을 확인한 다음 최소한 그 정도의 전류 정격을 갖춘 드라이브를 찾으십시오. 단상 전원을 드라이브에 공급하는 경우 단상용 드라이브 정격을 사용해야 합니다. 가변 주파수 드라이브는 단상 작동에 비해 상당히 낮은 수준입니다.
VFD의 크기는 최대 수요 시 최대 모터 전류를 기준으로 선택해야 하며 모터 마력을 기준으로 선택해서는 안 됩니다. 지속적인 시작, 정지 및 동적 부하는 로컬 전원 버스 및 전체 전압 모터 스타터에 미치는 영향보다 VFD 내부 전자 장치에 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다. 따라서 피크 수요 전류를 사용해야 합니다.
가변 토크(VT)와 일정 토크(CT) 중에서 선택하고 각각에 대해 별도의 등급을 지정합니다. 팬과 펌프에는 VT 등급을 사용하고 컨베이어와 일반 기계 제어에는 CT 등급을 참조하세요. 드라이브 사양이 그에 따라 구성되어 있으므로 응용 프로그램 유형을 아는 것이 중요합니다. 어떤 것을 사용해야 할지 확실하지 않다면 CT를 사용하는 것이 좋습니다.
VFD를 사용하는 고도도 냉각에 영향을 미칩니다. 고도가 높아질수록 공기의 밀도는 낮아집니다. 공기 밀도의 감소는 공기의 냉각 특성을 감소시킵니다. 대부분의 VFD는 최대 1000m의 고도에서 100% 용량으로 작동하도록 설계되었습니다. 고도가 높은 곳에 있는 경우 냉각 감소를 보상하기 위해 드라이브 크기를 크게 늘려야 합니다.
모터가 처리할 수 있는 가장 낮은 캐리어 주파수를 원합니다. 대부분의 경우 기본 캐리어 주파수는 잘 작동하지만 가청 소음, 열 방출 또는 전력 소비를 줄여야 하는 경우 드라이브의 캐리어 주파수를 수정할 수 있는지 확인하십시오.
올바른 VFD 크기를 결정하려면 VFD가 모터의 요구 사항을 처리할 수 있는지 확인하는 여러 계산 방법이 필요합니다. 사용되는 기본 공식은 VFD 크기(kW)=모터 출력(kW) x 서비스 팩터입니다. 서비스 계수의 범위는 일반적으로 1.1~1.5이며 예상치 못한 부하 증가를 고려하고 안정성을 보장합니다. 예를 들어, 모터 정격이 10kW이고 서비스 계수를 1.2로 선택한 경우 필요한 VFD 크기는 최소 12kW입니다. 이를 통해 VFD는 과열이나 고장 없이 가끔 발생하는 최대 부하를 처리할 수 있습니다.
또한 VFD의 전류 정격이 모터의 FLA(전부하 암페어)와 일치하는지 확인하는 것도 중요합니다. 여기에는 FLA에 대한 모터 명판을 확인하고 VFD가 모든 작동 조건에서 이 전류를 공급할 수 있는지 확인하는 것이 포함됩니다. 고급 계산에서는 전원 공급 장치와 모터 모두에 영향을 미칠 수 있는 고조파 왜곡과 같은 요소를 고려할 수 있습니다. 고조파는 전력 품질 문제 및 장비 손상을 초래할 수 있는 대규모 또는 민감한 설치에서 특히 중요합니다.
제조업체별 도구나 온라인 계산기를 사용하면 이러한 크기 조정 프로세스를 단순화할 수 있습니다. 이러한 도구는 모터 출력, 부하 유형, 환경 조건과 같은 세부 입력 매개변수를 고려하여 맞춤형 권장 사항을 제공합니다. 이 접근 방식은 선택한 VFD가 특정 애플리케이션에 적합하도록 보장하여 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다.
VFD 가변 주파수 드라이브를 유지하는 방법
정기 청소
산업 및 상업 지역에는 VFD 위에 축적되어 VFD 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 공기 중 먼지와 잔해가 많이 있습니다. 이를 방지하려면 VFD 섀시 유형에 관계없이 VFD를 정기적으로 청소해야 합니다. 방열판과 팬은 항상 깨끗하게 유지되어야 합니다. VFD의 정기적인 청소는 닦아내고, 청소하고, VFD에 쌓인 공기 분사를 통해 수행할 수 있습니다.
온도 유지
VFD를 최고 수준으로 유지 관리하기 위해 따라야 하는 또 다른 중요한 팁은 온도를 유지해야 한다는 것입니다. VFD는 열 스파이크가 흔히 발생하는 좁은 공간에서 주로 사용되기 때문입니다. 그러나 최적의 온도를 유지하려면 적절한 공기 순환이 보장되어야 합니다. 또한 온도 조절 시스템도 설치해야 합니다.
정기 육안 검사
VFD 유지 관리를 위한 또 다른 사전 예방적 접근 방식은 정기적인 육안 검사입니다. 이러한 컨트롤러에 대한 기본 지식을 갖춘 유지 관리 담당자는 눈에 띄는 결함을 식별하기 위해 매주 육안으로 검사해야 합니다. 주의해야 할 주요 검사에는 지역 냉각 시스템, 광섬유 케이블, 연결 및 비상 회로의 작동이 포함됩니다.
수분 침투 방지
물과 전기는 어떤 산업 환경에서도 적합한 조합이 아니며 가변 주파수 드라이브와 다르지 않습니다. VFD는 장비 고장, 불규칙한 동작 및 부식과 같은 다양한 문제를 필연적으로 야기하므로 습기와 접촉해서는 안 됩니다. 따라서 VFD는 건조한 상태로 유지되어야 합니다.
온전한 연결
VFD 유지 관리 팁 목록의 다음은 단단히 연결되어야 한다는 것입니다. 지속적인 진동으로 인해 전기 연결이 느슨해졌을 수 있습니다. 연결이 느슨하면 컨트롤러가 고르지 않게 작동하게 됩니다.
우리 공장
Zhejiang Hertz Electric Co., Ltd.는 전력 전자 기술, 모터 구동 및 제어 기술을 기반으로 첨단 생산 장비와 엄격한 테스트 프로세스를 바탕으로 고객에게 저전압 및 중전압 주파수 변환기, 소프트 스타터 및 서보 제어 장치를 제공합니다. 시스템 및 관련 산업 솔루션.
자격증
자주 묻는 질문(FAQ)
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