A változó frekvenciájú meghajtó (VFD) szabályozza a motor, különösen a háromfázisú motor sebességét. A VFD jobb megértése érdekében vizsgáljuk meg az általuk irányított motorokat.

a legtöbb kereskedelmi HVAC rendszer nagy teljesítményű motorokat igényel, és gyakran háromfázisú teljesítményen működnek (a hatékonyság miatt az elektromos áramelosztó rendszerek standard módszere). A háromfázisú motor működtetése olcsóbb, mint az egyfázisú motoroké, mivel kevesebb áramot használ (a kevesebb áram gyakran csökkenti a vezeték méretét és költségét), különösen akkor, ha nagy motorkövetelményekre van szükség.

a legtöbb háromfázisú motor HVAC ventilátorokhoz van csatlakoztatva, és rögzített sebességgel működik. A motor vagy közvetlenül a ventilátorhoz van csatlakoztatva, vagy a ventilátort egy övvel fogja működtetni& Szíjtárcsák (a szíjtárcsák kombinációja szabályozza a ventilátor rögzített sebességét).

tegyük fel, hogy van egy alkalmazás, amely kétfokozatú HVAC ventilátort igényel. Elég egyszerűnek tűnik egy kétfokozatú motor felszereléséhez. Nem gondolhatja azonban, hogy az egyszerűség lenne a helyes válasz.

röviden kitérek; nemrég fejeztem be egy videót, amely elmagyarázza, hogyan kell olvasni és használni a légcsatorna számológépet. A videóban elmagyarázom azokat a légáramlási problémákat, amelyekkel egy HVAC egység találkozik a csatornamunkával, valamint más légelosztó alkatrészekkel, amelyek HVAC rendszert tartalmaznak. Plenums; légcsatorna szögek & Szűkítők; járdaszegély adapterek; koncentrikumok; csappantyúk szakaszok és hasonlók, mind ellenállást (statikus nyomást) vezetnek be, és befolyásolják a levegő mennyiségét vagy a levegő kimenetét egy HVAC egységből.

tegyük fel, hogy tökéletesen kiegyensúlyozta a HVAC ventilátor légáramlását az egész épületben a kétfokozatú motor alacsony fordulatszámán. A második rögzített motorfordulatszám megkezdése után gyorsan rájön, hogy az eredmények nem felelnek meg az előrejelzéseknek. Miért? Mivel a ventilátor levegőjének kimenete közvetlenül kapcsolódik a HVAC elosztórendszer statikus nyomásához (ellenállásához). A rendszer statikus nyomása a megnövekedett légsebességre változik, amely befolyásolja a ventilátor levegőmennyiségét. Ha túl sok levegőt kap, akkor kénytelen lehet statikus nyomást bevezetni a rendszerébe a második sebességnél. Ha a légáramlás túl alacsony, meg kell változtatnia a ventilátor méretét, vagy be kell vezetnie a beépített csatorna ventilátorokat vagy hasonlókat. Akárhogy is, növeli a projekt költségeit, és súlyosbítja az épület tulajdonosát.

a megoldás egy változó frekvenciájú meghajtó (VFD). A VFD szabályozza a háromfázisú váltóáramú motor sebességét, miközben energiamegtakarítást eredményez! Energiát takarít meg, mivel a motor alacsonyabb fordulatszámon nem igényel annyi áramot. Bár hasonlít a többsebességű motor funkcionalitására, nagyon eltérő.

a változó frekvenciájú meghajtó (VFD) beállítható meghatározott sebességekre. Ez lehetővé teszi a motor számára, hogy több sebességet érjen el, amelyek a pontosság érdekében beállíthatók vagy módosíthatók. Ezenkívül vezérlőkkel is működtethetők, hogy folyamatosan változtassák a ventilátor sebességét. Példa erre a MicroMetl moduláló teljesítmény kipufogó. Amint azt egy korábbi cikkben megjegyeztük; amikor nyomásátalakítóhoz csatlakozik, mivel az épület nyomása változik, a nyomásszabályozás ingadozni fog, és megváltoztatja a VFD sebességét, lehetővé téve a teljesítmény kipufogógázának, hogy gyorsan alkalmazkodjon a változó nyomáshoz. Nagyon eltérő alkalmazás a MicroMetl Energy Recovery Units (ERV). A VFD integrációját használja, hogy állandó légmennyiséget biztosítson a HVAC tetőtéri egységnek, miközben figyelemmel kíséri a rendszer statikus nyomásának változásait olyan elemekből, mint a piszkos légszűrők, a piszkos ERV kerék, a rendszer Lengéscsillapító pozíciói és hasonlók. Ezért a rendszeren belüli statikus nyomás változásával a vezérlők megváltoztatják az ERV ventilátorok sebességét, hogy fenntartsák a következetes légmennyiség kimenetet.

egyéb előnyök…

• a VFD kiküszöböli a magas in-rush áramot – amikor egy normál motor be van kapcsolva, nagyon nagy mennyiségű áramot vesz fel nagyon rövid ideig (rövidzárlatként működik rövid ideig). Az áramfelvétel ezen csúcsa egyes áramkörök túlterhelését okozhatja. Ezenkívül a túláramvédő eszközök, például biztosítékok és megszakítók kiválasztása bonyolultabbá válik, ha nagy bemeneti áramok fordulnak elő. A változó frekvenciájú meghajtót úgy tervezték, hogy lassan elinduljon, ezért megakadályozza a bekapcsolási áramot; csökkenti a motor alkatrészeire nehezedő stresszt; ezáltal meghosszabbítja a motor élettartamát.
• a VFD integrálható egy 120 voltos vagy 220 voltos egyfázisú rendszerbe is, ha egyfázisú vonalakat csatlakoztat a VFD-hez, és a kimenetet egy háromfázisú motorhoz csatlakoztatja.
• sok gyártó integrálja a meghajtókat közvetlenül a ventilátorokba, amint azt a hátrafelé lejtő ventilátorok gyakrabban látják.

hátrányok

• a változó frekvenciájú meghajtók speciális biztosítéktípusokat igényelnek, és harmonikus torzítást okozhatnak. A harmonikus torzítás befolyásolja az épület egyéb berendezéseit azáltal, hogy alapvetően a zajt továbbítja a berendezést ellátó tápvezetékeken keresztül. Ez könnyen gyógyítható Vonalreaktorokkal vagy izoláló transzformátorokkal. A Vonalreaktor a leggyakoribb és leggazdaságosabb komponens, amelyet a harmonikus torzítás elkülönítésére használnak.
• továbbá, nem egy kaptafára! Meg kell szereznie egy VFD-t, hogy kifejezetten megfeleljen a motor méretének és feszültségének (lóerővel), valamint a VFD bejövő feszültségének. Alulméretezheti a motort VFD-re (illessze össze az 5 lóerős VFD-t egy 3 lóerős motorral), de soha ne méretezze túl. A gazdaságosság érdekében mindig megfelelően méretezze a VFD-t a motor Lóerejéhez. Továbbá, javasoljuk, hogy csak egy motort illesszen egy VFD-hez. Két motort működtethet egyetlen VFD-ből, ha megfelelő méretű (példa; egy 5 lóerős VFD két 2 lóerős motor működtetéséhez). Ha azonban az egyik motor valamilyen okból termikusan leáll, miután visszaáll és újraindul, akkor a VFD hibásan működik, és károsíthatja azt.

nem minden motor egyenlő

anélkül, hogy túl bonyolulttá válna; a VFD befolyásolja a motor sebességét azáltal, hogy megváltoztatja a motorhoz küldött teljesítmény frekvenciáját. A szabványos motort nem megfelelően tervezték a negatív hatások leküzdésére, beleértve a további hőt, a hallható zajt, a rezgést, a csapágyproblémákat és a szigetelés meghibásodását. A VFD-vel nagyon alacsony fordulatszámon működő motor hőt termel. Ha folyamatosan nagyon alacsony fordulatszámon irányítja a motort, fontolja meg egy kis motor használatát.

csomagolja fel!

a változó frekvenciájú meghajtó egyéb gyakori nevei: állítható sebességű meghajtó, állítható frekvenciaváltó, váltóáramú meghajtó, Microdrive és Inverter. A VFD nagyszerű megoldás, ha rugalmas ventilátorsebesség-megoldásra van szükség. A változó frekvenciájú meghajtók integrálása a HVAC egységekbe egyre inkább szükségessé válik. Néhány VFD programozása összetett és elsöprő lehet. Azt javaslom, hogy értse meg annak alapvető funkcióit, de hagyja a programozást képzett elektromos dolgozóra.