تغییرات تأثیر فناوری وارفرکانس VFD در محیط‌های صنعتی مدرن

با توجه به توسعه مداوم در زمینه‌های خودکارسازی صنعتی و کارایی انرژی، مشخص شده است که تغییر دهنده فرکانس قابل تنظیم (VFD) نشانگذاری غیرقابل حذفی در تغییر نحوه عملکرد ماشین‌ها و فرآیندها ایجاد کرده است. کاربرد الکترونیک‌های نوین و فرآیندهای کنترل در وی فی دی انورترها فراتر از افزایش بهره‌وری، منافع دیگری نیز در زمینه کارایی انرژی و پایداری محیط زیست وجود دارد. در مقاله حاضر، ما به بررسی مبانی، کاربردها، مزایا و چالش‌های رویاهای توسعه فناوری وارده VFD می‌پردازیم.

معرفی

دستگاه‌های مودیولاسیون فرکانس یا به اختصار VFDs یا انورترها، دستگاه‌های الکتریکی هستند که وظیفه آنها تنظیم سرعت و گشتاور موتور الکتریکی با کنترل فرکانس و ولتاژ توان الکتریکی ارائه شده است. در حالی که این موارد روال‌هایی در نحوه عملکرد سیستم‌های کنترل موتور سنتی بوده‌اند، که بر روی سرعت ثابت بنا نهاده شده است، استفاده از VFDs ابعاد جدیدی را ایجاد کرده است، زیرا موتورها می‌توانند در سرعت‌های مناسب فرآیندها رانده شوند.

프로그tré مؤلفه‌های اصلی و اصل کار

تصویب‌کننده یکی از مولفه‌های پایهٔ VFD است که در آن تأمین کننده قدرت AC به DC تبدیل می‌شود، که این اولین مرحله است. مرحله بعد شامل استفاده از معکوس‌کننده (Inverter) است که قدرت DC را دوباره به AC تبدیل می‌کند، اما با مقادیر فرکانس و ولتاژ قابل تغییر. معکوس‌کننده از مونتاژ نیمه‌رسانه‌ای برای کار «روشن» یا «خاموش» که عمدتاً MOSFETs یا IGBTs هستند، استفاده می‌کند و عملکرد آنها توسط کنترلر میکروپروسسور راه‌اندازی می‌شود. این کنترلر فرکانس را بر اساس عملکرد موتور تغییر می‌دهد تا بتواند بالاتر یا پایین‌تر از سطح مطلوب باشد تا با فیدبک حسگرهای مربوط به پارامترهای سرعت-بار موتور و دیگران هماهنگ شود.

کاربردهای فناوری معکوس‌کننده VFD

صنایع: در خطوط تولید خودکار، VFDها برای تغییر سرعت‌های چرخشی کنواهرها، پمپ‌ها، فن‌ها و مکانیسم‌های مختلف دیگر استفاده می‌شوند و بدین ترتیب کارآیی فرآیند را بهبود می‌بخشند در حالی که از ضایعات انرژی کاسته می‌شود.

سیستم‌های HVAC: استفاده از موتورهای راننده در یک سیستم مدیریت/خودکار ساختمان، اجازه می‌دهد از VFDها برای عملکرد یوندها، دستگاه‌های آب و هوا و فناخورها به سرعت‌های مختلف برای حفظ سطح راحتی با مصرف انرژی کمینه استفاده شود.

پردازش آب و فاضلاب: پمپ‌های راننده VFD و آگیتاتورهای راننده VFD سرعت خود را بر اساس نرخ جریان متغیر تغییر می‌دهند تا عملکرد بهینه حفظ شود و مصرف کاهش یابد.

معدن و سنگ‌زنی: کاربردهایی مانند باند نقاله و شکن‌ها که وظیفه سنگین دارند می‌توانند تحت کنترل VFD عمل کنند و این موضوع شروع نرم، کاهش تنش و مصرف انرژی کمتر را فراهم می‌کند.

مزایای فناوری واریستور VFD

کارایی انرژی: فرض می‌شود که هزینه‌های انرژی در برخی کاربردها تا ۵۰ درصد کاهش می‌یابد زمانی که VFDها به گونه‌ای تنظیم می‌شوند که ابزار ماشین را به سرعت کارآمدترین عملیات اجرا کنند.

کنترل دقت: با تنظیم سرعت و گشتاخص موتور، میسر است که فرآیند را با دقت بسیار بالا کنترل کرد، که به نوبه خود کیفیت و یکنواختی محصول را بهبود می‌بخشد.

شروع نرم: VFDها احتیاج به استفاده از شارژرهای مکانیکی برای موتورهای AC را حذف می‌کند که به نوبه خود تنش روی تجهیزات را کاهش می‌دهد و عمر موتور را افزایش می‌دهد.

کاهش نگهداری: چون شتاب‌دهی و کاهش سرعت صاف حذف بارگذاری ناگهانی قطعات مکانیکی را انجام می‌دهد، نگهداری و تعمیرات و همچنین دستگاه‌بندی ماشین به علت تعمیرات به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

بیننده آینده

به دلیل عواملی مانند افزایش صرفه‌جویی در انرژی، تاکید بیشتر بر پایداری زیست‌محیطی و افزایش دیجیتالی‌سازی در میان صنایع، استفاده از فناوری واریستور فرکانس (VFD) حتی بیشتر می‌تواند رشد کند. با توسعه بیشتر کنترل توان، نوع‌های کنترل جدید و حسگرهای نوین، دقت، ثبات و کارایی بیشتری به دست خواهد آمد.