可変周波数ドライブはモーター速度をどのように変更しますか?

可変周波数ドライブはモーター速度をどのように変更しますか?

可変周波数ドライブ (VFD) は、誘導モーターと同期モーターの両方の速度を制御するために使用されます。 コントローラーの複雑さは、単純な手動操作のコントロール パネルから、流量、レベル、圧力などのシステム変数からの入力に基づいて制御を自動化できる、より高度なプログラマブル ロジック コントローラー (PLC) まで多岐にわたります。

線間電圧で動作する三相誘導モーターは、場所に応じて 50 または 60 ヘルツ (Hz) の周波数の比較的滑らかな正弦波を示します。 2 極モーターの場合、これは 3,000 または 3,600 回転/分 (rpm) の同期極速度に相当します。 VFD がない場合、モーターの速度は比較的一定であり、モーターのスリップによる負荷の関数としての変化は最小限に抑えられます。 VFD を使用すると、モーターに供給される電圧と電流は、絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ (IGBT) をオンまたはオフにすることによって制御されます。 電圧値と電流値の振幅は、IGBT のスイッチング周波数とオン時間とオフ時間によって制御されます。 これは、スイッチがオフの時間に比べてオンの時間が長ければ長いほど、電圧と電流の値が大きくなることを意味します。

パルス幅変調 (PWM) は、モーターへの正弦波形をシミュレートするために IGBT によって生成される高周波波形です。 正弦波の周波数は VFD によって変化する可能性があり、その結果モーター速度が変化します。 PWM は、スイッチング デバイスでの電力損失が低いため、低速での油圧動力の低減を考慮すると比較的高い効率とエネルギーの利点が得られるため有利です。 電源のオンとオフが急速に切り替わると、結果として得られる電力波形は、商用電源が通常モーターに供給する平均電流と電圧 (正弦波) にほぼ近似します。 画像3を参照してください。

VFD の詳細と、VFD がポンプ用途にどのように適用されるかについては、pumps.org の「可変周波数ドライブ: 適用、設置、およびトラブルシューティングのガイドライン」を参照してください。

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