AC 드라이브를 선택할 때 어떤 모터 특성을 고려해야 합니까?

오른쪽 선택 AC 드라이브 (가변 주파수 드라이브 또는 VFD라고도 함)은 모터 구동 시스템을 최적화하는 데 중요한 단계입니다. 드라이브의 성능은 본질적으로 제어하는 ​​모터와 연결되어 있으므로 적절한 페어링, 효율성 및 시스템 수명을 위해서는 모터의 특성에 대한 깊은 이해가 절대적으로 필요합니다.

다음은 모터를 선택할 때 엄격하게 고려해야 하는 주요 모터 특성입니다. AC 드라이브 :

1. 모터 유형 및 정격 정격

모터의 기본 특성에 따라 드라이브의 제어 기능과 필요한 성능이 결정됩니다.

• 모터 기술(유도 대 동기식):

  • 유도 모터: 가장 일반적인 유형입니다. 표준 유도 모터는 단순하고 가벼운 부하 애플리케이션에 적합할 수 있습니다. 그러나 정밀한 제어나 일정한 토크 하에서의 저속 운전을 위해서는 인버터 듀티 모터 요구되는 경우가 많습니다. 이 모터는 AC 드라이브(PWM 제어)에서 생성된 고주파 스위칭 및 전압 스파이크를 견딜 수 있도록 향상된 절연 및 냉각 기능을 갖추고 있습니다.

  • 동기식/영구자석 모터: 여기에는 '미끄러짐' 없이 정확한 속도와 토크를 관리하기 위해 AC 드라이브의 고급 제어 알고리즘(종종 벡터 제어)이 필요합니다. 드라이브는 이 모터 유형에 맞게 특별히 정격을 지정해야 합니다.

• 절연 등급: 모터의 절연 등급(예: NEMA/IEC)은 AC 드라이브에서 발생하는 전압 스파이크와 고조파 성분을 견딜 수 있어야 합니다. 최신 드라이브에 인버터 정격이 아닌 모터를 사용하면 모터가 조기에 고장날 수 있습니다.

• 인클로저 및 냉각: 표준 팬 냉각식 모터는 저속에서 냉각 용량을 잃습니다. 연속, 저속, 일정한 토크 애플리케이션의 경우 드라이브/모터 조합이 이를 고려해야 하며 종종 전용 장치가 필요합니다. 인버터 듀티 모터 독립적인 송풍기 또는 저속 작동을 제한하는 드라이브가 있는 경우.

2. 전기 등급 및 호환성

핵심 전기 사양을 일치시키는 것은 안전과 작동 측면에서 타협할 수 없습니다.

• 전압 및 전력 등급(HP/kW): AC 드라이브의 공칭 전압 및 전력 등급은 모터의 명판 등급과 일치하거나 그 이상이어야 합니다. 드라이브의 출력 전류 용량은 일반적으로 모터의 출력 전류 용량을 처리해야 하기 때문에 가장 중요한 요소입니다. 전부하 전류(FLA) .

• FLA(전부하 암페어): 드라이브의 연속 전류 정격은 특히 모터의 기본 속도로 작동할 때 모터의 FLA보다 크거나 같아야 합니다.

• 입력 주파수(50Hz 또는 60Hz): AC 드라이브의 임무는 출력 주파수를 변경하는 것이지만 입력 섹션은 시설의 전원 공급 장치 주파수와 호환되어야 합니다.

3. 토크 및 속도 요구사항

모터의 성능 곡선은 모터에 필요한 제어 유형을 나타냅니다. AC 드라이브 :

• 토크-속도 곡선(부하 유형):

  • 가변 토크: 원심 펌프 및 팬과 같은 부하는 속도의 제곱에 따라 증가하는 토크가 필요합니다. 저속에서 더 적은 토크가 필요하므로 표준 모터와 AC 드라이브의 간단한 V/Hz 제어가 적합한 경우가 많습니다.

  • 일정한 토크: 컨베이어, 용적형 펌프, 압출기와 같은 부하에는 속도 범위 전체에 걸쳐 동일한 양의 토크가 필요합니다. 이를 위해서는 보다 견고한 AC 드라이브가 필요하며 종종 인버터 듀티 모터 저속에서 과열을 방지합니다.

• 속도 제어 범위: 필요한 범위(예: 10:1, 100:1 또는 1000:1)에 따라 AC 드라이브의 제어 기술이 결정됩니다. 간단한 V/Hz 제어는 제한된 범위를 제공하는 반면, 센서리스 벡터 제어(SVC) 또는 폐쇄 루프 벡터 제어(모터 인코더 필요)는 정밀하고 광범위한 속도 및 토크 제어를 제공합니다.

• 시작 토크: 드라이브는 정지 상태에서 부하를 가속하는 데 필요한 토크를 제공할 수 있도록 크기를 조정해야 합니다. 이는 종종 드라이브의 과부하 용량 —단기간 동안 정격 전류보다 높은 전류를 공급하는 능력(예: 60초 동안 150%)

4. 피드백 및 제어 방법론

모터 구성에 따라 가장 적합한 제어 모드가 결정되는 경우가 많습니다. AC 드라이브 :

• 모터 피드백 장치:

  • 피드백 없음(개방 루프 V/Hz 또는 센서리스 벡터): 가장 간단한 응용 프로그램에 사용됩니다. AC 드라이브s 직접적인 속도나 위치 피드백 없이 내부 모터 모델에 의존합니다.

  • 인코더/리졸버(폐쇄 루프 벡터): 매우 정밀한 속도 조절, 토크 제어 또는 제로 속도 유지 기능(예: 크레인 또는 엘리베이터)이 필요한 응용 분야에 필요합니다. AC 드라이브에는 이 피드백을 처리하기 위한 적절한 터미널과 소프트웨어가 있어야 합니다.

• 모터 폴: 극 수(2, 4, 6 등)는 주어진 주파수에서 모터의 동기 속도를 결정합니다. AC 드라이브 제어 알고리즘을 고려해야 합니다.

이러한 모터 특성을 주의 깊게 평가함으로써 엔지니어는 선택한 모터 특성을 보장할 수 있습니다. AC 드라이브 애플리케이션에 필요한 전력, 보호 및 정밀한 제어를 제공하여 효율성을 극대화하고 가동 중지 시간을 최소화합니다.