et variabelt frekvensdrev (VFD) styrer hastigheden på en motor, specifikt en trefaset motor. For bedre at forstå en VFD, lad os undersøge de motorer, de styrer.

de fleste kommercielle HVAC-systemer kræver kraftige motorer og fungerer ofte på en trefaset strøm (standardmetoden for elektriske distributionssystemer på grund af dens effektivitet). En trefaset motor er billigere at betjene end enfasede motorer, fordi den bruger mindre strøm (mindre strøm resulterer ofte i reduceret trådstørrelse og omkostninger), især hvor store motorkrav er nødvendige.

de fleste trefasede motorer er forbundet til HVAC-ventilatorer og fungerer med en fast hastighed. Motoren er enten koblet direkte til ventilatoren eller vil betjene ventilatoren ved hjælp af et bælte & remskiver (kombinationen af remskiver styrer ventilatorens faste hastighed).

lad os antage, at du har en applikation, der kræver en to-trins HVAC-ventilator. Synes simpelt nok til at installere en to-trins motor. Du kunne dog umuligt tro, at enkelhed ville være det rigtige svar.

må jeg kort afvige; jeg har for nylig afsluttet en video, der forklarer, hvordan man læser og bruger en Luftkanalberegner. I videoen forklarer jeg luftstrømsproblemerne, som en HVAC-enhed vil støde på med kanalarbejde, og andre luftfordelingsdele, der omfatter et HVAC-system. Plenums; kanalvinkler & reduktionsmidler; kantsten adaptere; koncentriske; spjæld sektioner og lignende, alle indføre modstand (statisk tryk), og påvirke mængden af luft, eller output af luft fra en HVAC-enhed.

det sagde, Lad os antage, at du perfekt afbalancerede HVAC-ventilatorens luftstrøm i hele bygningen ved den lave hastighed på din tohastighedsmotor. Hurtigt efter at have startet den anden faste motorhastighed, vil du opdage, at resultaterne ikke er som forudsagt. Hvorfor? Fordi udgangen af luft fra ventilatoren er direkte relateret til det statiske tryk (modstand) i HVAC-distributionssystemet. Systemets statiske tryk ændres til den øgede lufthastighed, der påvirker ventilatorens luftvolumenudgang. Hvis du får for meget luft, kan du blive tvunget til at indføre statisk tryk i dit system på hastighed to. Hvis luftstrømmen er for lav, skal du enten ændre ventilatorstørrelse eller indføre inline kanalventilatorer eller lignende. Uanset hvad øger det projektomkostningerne og forværrer bygningsejeren.

løsningen er en variabel frekvens drev (VFD). En VFD styrer hastigheden på en trefaset AC-motor, mens det resulterer i energibesparelser! Det sparer energi, fordi motoren ikke kræver så meget strøm ved lavere hastigheder. Selvom det ligner funktionaliteten af en multi-speed motor, er den meget anderledes.

et drev med variabel frekvens (VFD) kan indstilles til bestemte hastigheder. Dette gør det muligt for en motor at opnå flere hastigheder, som kan justeres eller justeres for præcision. Derudover kan de betjenes via kontroller for konstant at variere hastigheden på en ventilator. Et eksempel er Mikrometl modulerende effekt udstødning. Som nævnt i en tidligere artikel; når den er tilsluttet en tryktransducer, da bygningstrykket varierer, vil trykreguleringen svinge og variere hastigheden på VFD, så strømudstødningen hurtigt kan tilpasse sig varierende tryk. En meget anden anvendelse er MicroMetl Energy Recovery Units (ERV). Det bruger integrationen af VFD ‘ er til at tilbyde et konstant luftvolumen til en HVAC-tagenhed, mens man overvåger ændringer i systemets statiske tryk fra genstande som snavsede luftfiltre, et beskidt ERV-hjul, systemspjældpositioner og lignende. Når det statiske tryk i systemet ændres, ændrer kontrollerne hastigheden på ERV-ventilatorerne for at opretholde en ensartet luftvolumenudgang.

andre fordele…

• en VFD eliminerer høj hastighedsstrøm-når en standardmotor er tændt, trækker den en meget høj mængde strøm i meget kort tid (fungerer som en kortslutning i en kort periode). Denne stigning i nuværende træk kan få nogle kredsløb til at overbelaste. Derudover gøres udvælgelsen af overstrømsbeskyttelsesanordninger såsom sikringer og afbrydere mere kompliceret, når der forekommer høje indgangsstrømme. Et drev med variabel frekvens er designet til langsomt at starte og forhindrer derfor startstrøm; reduktion af belastningen på motorens komponenter; således forlænger motorens levetid.
• VFD kan også integreres i et 120 volt eller 220 volt enfasesystem ved at forbinde enfasede linjer i VFD og forbinde udgangen til en trefaset motor.
• mange producenter integrerer drevene direkte i ventilatorerne, som det ses oftere med bagudgående blæsere.

ulemper

• frekvensdrev med variabel frekvens kræver specifikke sikringstyper og kan forårsage harmonisk forvrængning. Harmonisk forvrængning påvirker andet udstyr i en bygning ved grundlæggende at transmittere støj tilbage gennem strømkablerne, der leverer udstyret. Dette hærdes let med Linjereaktorer eller Isoleringstransformatorer. Linjereaktoren er den mest almindelige og økonomiske komponent, der bruges til at isolere harmonisk forvrængning.
• derudover passer ingen størrelse til alle! Du skal erhverve en VFD for specifikt at matche motorens størrelse og spænding (med hestekraft) samt den indgående spænding til VFD. Du kan underdimensionere motoren til en VFD (match en 5 hk VFD til en 3 hk motor), men aldrig overdimensioneret. Af hensyn til økonomien skal du altid dimensionere VFD korrekt til motorens hestekraft. Derudover anbefales det, at du kun matcher en motor til en VFD. Du kan betjene to motorer fra en enkelt VFD, hvis den er korrekt dimensioneret (eksempel; en 5 hk VFD til at betjene to 2 hk motorer). Men hvis en af motorerne termisk lukker ned af en eller anden grund, når den nulstilles og genstarter, vil den fejle VFD og kan beskadige den.

ikke alle motorer er ens

uden at blive for komplicerede; en VFD påvirker motorens hastighed ved at ændre frekvensen af den effekt, der sendes til en motor. En standardmotor er ikke hensigtsmæssigt designet til at overvinde de negative virkninger, herunder yderligere varme, hørbar støj, vibrationer, lejeproblemer og isolationsnedbrud. En motor, der kører med meget lav hastighed med en VFD, får motoren til at generere varme. Hvis du konstant styrer motoren ved meget lave hastigheder, bør du overveje at bruge en lille motor.

indpakning det op!

andre almindelige navne på et frekvensdrev med variabel frekvens er; justerbart hastighedsdrev, justerbart frekvensdrev, AC-drev, Mikrodrevog Inverter. En VFD er en fantastisk løsning, når der kræves en fleksibel blæserhastighedsløsning. Integrationen af frekvensdrev med variabel frekvens i HVAC-enheder bliver krævet af kode. Programmeringen af nogle VFD ‘ er er kompleks og kan være overvældende. Jeg foreslår, at du forstår dens grundlæggende funktionalitet, men overlad programmeringen til en dygtig elarbejder.