Hva er forskjellen mellom en VFD og en mykstarter?

I en verden av industriell automasjon og motorkontroll er Variable Frequency Drives (VFDs) og mykstartere begge kritiske komponenter designet for å styre driften av AC-elektriske motorer. Selv om de deler det felles målet om å beskytte motorer og systemene de kjører, er funksjonaliteten, kompleksiteten og ideelle applikasjonene deres betydelig forskjellige. Å forstå disse forskjellene er nøkkelen til å velge riktig enhet for dine spesifikke behov.

Myke forretter: skånsom begynnelse

A myk starter , også kjent som en Reduced Voltage Myk starter (RVSS), er først og fremst designet for å gi en jevn og kontrollert oppstart for en AC-motor. Hovedfunksjonen er å begrense startstrømmen og dreiemomentet som oppstår når en motor startes rett over linjen (dvs. umiddelbart påføre full spenning).

Hvordan de fungerer

Mykstartere oppnår denne "skånsomme" starten ved gradvis å øke spenningen som tilføres motoren. De bruker vanligvis Silisiumkontrollerte likerettere (SCRs) eller tyristorer i hver fase for å kutte AC-bølgeformen, og dermed redusere den effektive spenningen. Denne gradvise spenningsøkningen lar motoren akselerere jevnt, reduserer mekanisk belastning på motoren og tilkoblet utstyr (som belter, gir og rør) og reduserer elektriske forstyrrelser på strømnettet.

Nøkkelegenskaper:

• Kun spenningskontroll: Mykstartere kontrollerer først og fremst spenningen som påføres motoren. Frekvensen til strømmen som tilføres motoren forblir konstant (f.eks. 50 Hz eller 60 Hz).

• Oppstarts- og avslutningsfokus: Hovedformålet deres er å styre akselerasjonen og, i noen tilfeller, retardasjonen (myk stopp) til motoren. De tilbyr ikke kontinuerlig hastighetskontroll under normal drift.

• Enklere design: Generelt er mykstartere mindre komplekse og mer kompakte enn VFD-er, noe som gjør dem enklere å installere og ofte mer kostnadseffektive for deres spesifikke funksjon.

• Kostnadseffektiv for fast hastighet: De er et økonomisk valg for applikasjoner der motoren kjører med konstant hastighet når den når fullt turtall.

Typiske bruksområder:

Mykstartere er ideelle for applikasjoner der jevne starter er avgjørende, men kontinuerlig hastighetsvariasjon ikke er nødvendig. Vanlige applikasjoner inkluderer:

• Pumper: For å forhindre "vannhammer" (plutselige trykkstøt) i rørledninger.

• Vifter og vifter: For å redusere mekanisk støt og støy under oppstart.

• Transportører: For å unngå rykkvis start som kan søle materialer eller skade beltet.

• Kompressorer: For å kontrollere oppstartsmoment og redusere slitasje.

• Sager og knusere: Der en kontrollert start forhindrer overdreven mekanisk belastning.

Variable Frequency Drives (VFDs): Omfattende kontroll

A Variable Frequency Drive (VFD) , også kjent som en Adjustable Speed Drive (ASD) eller frekvensomformer, er en mye mer sofistikert enhet som tilbyr presis og kontinuerlig kontroll over en AC-motors hastighet og dreiemoment. I motsetning til mykstartere kan VFD-er variere både spenningen og frekvensen som tilføres motoren.

Hvordan de fungerer

VFD-er opererer i tre hovedtrinn:

1. Likeretter: Innkommende vekselstrøm (fast spenning og frekvens) konverteres til likestrøm.

2. DC buss: DC-kraften blir deretter filtrert og jevnet ut av kondensatorer.

3. Inverter: Denne likestrøm konverteres deretter tilbake til vekselstrøm, men med en justerbar spenning og frekvens. Dette gjøres vanligvis ved hjelp av Isolerte gate bipolare transistorer (IGBT) som raskt slår seg på og av for å lage en pulsbreddemodulert (PWM) bølgeform som tilnærmer en sinusbølge. Ved å kontrollere både spenning og frekvens kan en VFD opprettholde et optimalt volt-per-hertz (V/Hz)-forhold, noe som er avgjørende for å opprettholde motormoment over en rekke hastigheter.

Nøkkelegenskaper:

• Spennings- og frekvenskontroll: VFD-er kan nøyaktig justere både spenningen og frekvensen som leveres til motoren, noe som muliggjør dynamisk kontroll av motorhastighet, dreiemoment og retning.

• Kontinuerlig hastighetskontroll: Dette er den primære fordelen med en VFD. Den kan variere motorens hastighet fra null til og til og med over den nominelle hastigheten.

• Forbedret energieffektivitet: Ved å la motoren kun operere med den hastigheten som kreves for belastningen, kan VFD-er redusere energiforbruket betydelig, spesielt i applikasjoner med variabelt dreiemoment (som vifter og pumper).

• Avansert beskyttelse og diagnostikk: VFD-er inneholder ofte avanserte motorbeskyttelsesfunksjoner (f.eks. overstrøm, overspenning, underspenning, overbelastning, fasetap, overtemperatur) og gir omfattende diagnostisk informasjon.

• Høyere kostnader og kompleksitet: På grunn av deres avanserte funksjonalitet er VFD-er generelt dyrere og større enn mykstartere.

Typiske bruksområder:

VFD-er er avgjørende for applikasjoner som krever presis hastighetskontroll, energisparing og optimal prosesskontroll. Vanlige applikasjoner inkluderer:

• VVS-systemer: Styring av vifter og pumper for å matche luftstrømmen og vannstrømmen etter behov, noe som fører til betydelige energibesparelser.

• Produksjonsprosesser: Kontrollere hastigheten til transportører, miksere, ekstrudere og maskinverktøy for å optimalisere produksjon og produktkvalitet.

• Vann- og avløpsvannbehandling: Administrere pumpehastigheter for å opprettholde ønskede strømningshastigheter og trykk, samtidig som energiforbruket minimeres.

• Kraner, taljer og heiser: Gir jevn akselerasjon og retardasjon for presis lasthåndtering og forbedret sikkerhet.

• Enhver applikasjon med krav til variabel belastning: Hvor justering av motorhastighet kan føre til prosessoptimalisering og energisparing.

Sammendrag av forskjeller: