전력 산업: 중전압 가변 주파수 드라이브

는 중전압 가변 주파수 드라이브 (MV VFD)는 다양한 산업 응용 분야에서 AC 모터의 정밀한 제어와 효율적인 작동을 가능하게 하는 전력 전자 장비의 중요한 부분입니다. MV VFD는 전원 공급 장치와 모터 사이의 인터페이스 역할을 하며 모터에 공급되는 주파수와 전압을 변조하여 모터의 속도와 토크를 부드럽고 정확하게 변화시킵니다.

중간 전압 정의

전력 시스템의 맥락에서 "중전압"은 일반적으로 다음과 같은 전위 범위를 의미합니다. $1\text{kV}$ 그리고 $35\text{kV}$ . 이 범위는 가정이나 소규모 상업용 건물에 사용되는 저전압(보통 $1\text{kV}$ ). 이러한 더 높은 전압 수준에서 작동하도록 설계된 모터는 석유 및 가스, 광업, 발전, 수처리 및 석유화학과 같은 중공업에서 일반적입니다. $\text{MW}$ 클래스)은 펌프, 압축기, 팬 및 컨베이어 시스템에 필요합니다.

핵심 기능 및 기술

는 primary function of a 중전압 가변 주파수 드라이브 모터 속도를 조절하는 것입니다. 드라이브는 모터에 공급되는 AC 전원의 주파수를 제어함으로써 모터의 동기 속도 공식에 정의된 대로 회전 속도를 직접 제어합니다. ${엔}_{초}=\frac{120에프}{피}$ , 어디서 ${엔}_{초}$ 는 동기 속도이고, $에프$ 는 주파수이고, $피$ 모터 극의 수입니다.

는 internal operation of the MV VFD involves three main stages:

1. 교정: 들어오는 AC 전원은 DC 전원으로 변환됩니다.

2. DC 링크: 는 DC power is smoothed using capacitors or inductors.

3. 반전: 는 DC power is converted back into AC power with the desired, 변수 주파수와 전압. 이는 일반적으로 다음과 같은 고전력 반도체 스위치를 사용하여 달성됩니다. 절연 게이트 양극 트랜지스터(IGBT) 또는 게이트 턴오프 사이리스터(GTO) .

더 높은 전압 레벨로 인해 MV VFD는 다음과 같은 특수 토폴로지를 사용합니다. 다단계 인버터 (예: 엔피C(중성점 고정), 플라잉 커패시터 또는 CHB(Cascaded H-Bridge)) - 반도체 전체의 전압 스트레스를 관리하고 고품질(낮은 고조파 왜곡) 출력 파형을 달성합니다. 계단식 H-브리지 토폴로지는 표준 저전압 ​​부품을 직렬 연결하여 중전압을 합성할 수 있으므로 특히 널리 사용됩니다.

주요 장점 및 응용

는 adoption of the 중전압 가변 주파수 드라이브 상당한 운영상의 이점을 제공하는 강력한 이점을 제공합니다.

• 에너지 절약: 이는 종종 가장 중요한 이점입니다. 펌프 및 팬 응용 분야에서 소비되는 전력은 속도의 세제곱에 비례합니다( $피\propto {엔}^3$ ). VFD를 통해 달성된 속도의 작은 감소는 스로틀 밸브 또는 댐퍼와 같은 기존 방법에 비해 상당한 에너지 절약으로 이어집니다.

• 프로세스 제어: VFD를 사용하면 정밀한 속도 및 토크 제어가 가능하며 최대 효율성, 품질 및 출력을 위해 프로세스를 최적화합니다.

• 기계적 스트레스 감소: 활성화함으로써 소프트 스타트 (점진적 가속) VFD는 직입 기동과 관련된 높은 돌입 전류와 기계적 충격을 크게 줄여 모터 및 연결된 장비의 수명을 연장합니다.

• 전력 품질 개선: 최신 MV VFD 설계에는 엄격한 전력 품질 표준을 준수하면서 전력망에 다시 반사되는 고조파 왜곡을 최소화하는 기능이 통합되어 있는 경우가 많습니다.

는se advantages make the MV VFD indispensable in sectors requiring continuous, large-scale motor operation. Common applications include:

1. 펌프 및 압축기: 파이프라인, 정유소, 수자원 시설의 흐름을 최적화합니다.

2. 팬 및 송풍기: 용광로, 발전소 및 환기 시스템의 공기 흐름을 제어합니다.

3. 컨베이어 및 분쇄기: 광산 및 시멘트 생산 시 자재 처리 속도 및 부하를 관리합니다.

4. 압출기 및 밀스: 제조 공정에서 정확한 속도 조절을 제공합니다.