如何使用變速驅動器(VSD)提高工業應用中的機器效率？-博揚智能

現在，在許多使用電動機的應用中，該技術需要不同的速度。變速驅動器(VSD)在電機工業應用中的驅動效率方面發揮著重要作用，無論是在設計階段還是在車間。

整流器、中間電路、逆變器和控制單元是VSD單元的關鍵部件，如下圖所示。整流器將交流電(AC)轉換為直流電(DC)。在中間電路中，整流后的直流電源通常由電感和電容組合調節。逆變器將經過整流和調節的直流電轉換回可變頻率和電壓的交流電源。通常，這是通過生成具有不同頻率和有效電壓的高頻脈寬調制信號來實現的。控制單元監督VSD的整個操作；它監視和控制整流器、中間電路。

具有各種負載的VSD應用：

VSD將與壓力傳感器或流量傳感器等傳感器連接，并進行編程以保持某個值（設定點）。它們可以與多個傳感器接口，實現聯鎖和其他控制功能，并與提供實時操作數據的當前計算機網絡連接。

VSD的節能潛力取決于所驅動負載的特性。負載分為三種類型：變轉矩、恒轉矩和恒功率。可變扭矩負載在離心式風扇和泵中很普遍，并提供最大的節能潛力。這是因為扭矩隨速度的平方(H1/H2=(N1/N2)2)而變化，而功率隨速度的平方(P1/P2=(N1/N2)3)而變化。并且流量根據速度的變化而變化（Q1/Q2=(N1/N2)）。

如下圖所示，恒轉矩負載是轉矩不隨速度變化的負載，吸收的功率與速度成正比，意味著消耗的功率與所做的有用功成正比。

輸送機、攪拌器、破碎機、表面卷繞機、容積泵和空氣壓縮機是恒扭矩應用的典型。在恒定功率負載上，吸收的功率是恒定的，而扭矩與速度成反比。變速風扇控制可用于廣泛的應用，包括大多數類型的通風系統、抽氣系統、工業冷卻和鍋爐燃燒空氣控制系統。

如下圖中的曲線表明，使用VSD來調節泵的流量而不是傳統的節流控制可以顯著節省電力和成本。其中虛線表示輸入到定速電機的功率，實線表示輸入到變速驅動器(VSD)的功率。陰影區域反映了給定流量使用VSD節省的能量。

VSD的尺寸范圍很廣，從0.18kW到幾MW，并且可以進行優化以適應特定的應用。VSD的效率通常為92-95%，損失為5-8%，這是由于高頻電氣開關引起的額外散熱和電子元件所需的額外功率。損失通常可以通過電機的節省來彌補。

審核編輯：湯梓紅