Hva er pumpe med variabel frekvens
En variabel frekvensomformer (VFD) er ganske enkelt en strømforsyning til AC-pumpemotoren din. For å være veldig spesifikk, er det en variabel frekvensomformer. Dens jobb er å kontrollere motorens inngangsfrekvens og spenning og derfor kontrollere pumpen din. Høyytelses slurry- og slampumper basert på EDDY Pumps væskedynamiske teknologi er en ideell løsning for å håndtere de tykkeste og vanskeligste materialene som slam, slam, slurry. Imidlertid kan de fortsatt begrenses i driftshastighet av vekselstrømmotoren (AC) du velger for å drive dem, og vekselstrømsmotorer er ytterligere begrenset av utformingen. Når slurrypumpeapplikasjonen krever endring av hastigheter i farten, må du legge til en variabel frekvensdrift (VFD) til utstyret for å sikre optimal pumpeeffektivitet.
Fordeler med pumpe med variabel frekvens
01/
Redusert energiforbruk
Driftseffektivitet er alltid en toppprioritet - du ønsker å holde pumpeutstyret i gang på sitt beste effektivitetspunkt (BEP). Det beste effektivitetspunktet forbruker minst mulig energi samtidig som det opprettholder nivået av systemytelse du ønsker. Driftssystemer med variabel frekvens gir avansert kontroll over utstyret ditt med sanntidsovervåking og justeringer. På samme måte kan drivmotoren optimaliseres for maksimal effektivitet enten pumpen kjører med total kapasitet eller slås ned for en lavere strømningsperiode. Utstyret bruker tross alt minst energi når det slår seg av. Et drivsystem med konstant hastighet tillater ikke disse variasjonene. I mellomtiden kan de fleste VFD-systemer automatisk justere seg til skiftende driftsforhold, og til slutt spare energiforbruk samtidig som de sikrer pålitelig ytelse uansett prosesseringsstrømningshastigheter, temperaturer, trykk eller hastigheter.
02/
Mindre slitasje
Når du har et mer effektivt pumpesystem, vil du generelt oppleve mindre slitasje på utstyret ditt. En omformer med variabel frekvens foretar automatiske justeringer under drift for å kompensere for ulike forhold. Anta for eksempel at temperaturene og trykket blir for høyt eller for lavt. I så fall kan frekvensomformeren kompensere med endrede hastigheter for å unngå utstyrsfeil og skade, og forlenge levetiden til pumpesystemets utstyr og kritiske komponenter som lagre, mekaniske tetninger og impellere. Lengre levetid på utstyret og mindre nedetid for vedlikehold kan bidra til betydelige driftskostnadsbesparelser over tid.
03/
Økt pålitelighet
Et optimalisert pumpesystem som opplever mindre slitasje vil vanligvis fungere mye mer pålitelig siden du har færre systemfeil og problemer med utstyrssammenbrudd med en betydelig prislapp. Ineffektive systemer krever mer vedlikehold og hyppige utskiftninger av deler, noe som fører til tapt produksjonstid. På den annen side vil en VFD forbedre pumpesystemets pålitelighet. Pumpe- og rørrensesekvenser kan automatiseres, sammen med hvilemoduser og andre energisparende funksjoner.
04/
Bedre kontrollsystem
VFD-er gir mulighet for avansert overvåking og automatisk eller manuell sanntidskontroll. VFD-er justeres mens de kjører, slik at sentrifugalpumpen alltid fungerer med maksimal effektivitet. Du kan overvåke tanknivåer og endre settpunktene etter behov mens systemet umiddelbart reagerer på de skiftende forholdene eller behandlingskravene. I tillegg er VFD-er utmerket for flere pumpesystemer fordi de kan gi bedre kontroll og effektivitet, selv med en mer kompleks utstyrskonfigurasjon.
-
Frekvenskonvertering vannpumpe
Bolig, industri, kommersielle bygninger, familieboliger og villaer, etc. Legg til forespørsel -
Frekvensdrift vannpumpe med konstant trykk
Rimelig kjøring, med myk start og myk stopp, kan eliminere vannhammereffekt. Derfor vil Legg til forespørsel
Hvorfor velge oss
One-stop løsning
Med rik erfaring og en-til-en-tjeneste kan vi hjelpe deg med å velge produkter og svare på tekniske spørsmål.
Tilpasningstjenester
De tilbyr tilpasningstjenester for å møte spesifikke kundekrav, og sikrer at kundene får produkter som passer akkurat deres behov.
Innovasjon
Vi er dedikert til å forbedre systemene våre kontinuerlig, for å sikre at teknologien vi tilbyr alltid er i forkant.
24 timers netttjeneste
Vi prøver å svare på alle bekymringer innen 24 timer, og teamene våre står alltid til din disposisjon i nødstilfeller.
Hvordan velge riktig motor for en VFD
En VFD alene kan ikke drive en pumpe. Likevel fungerer ikke alle AC-pumpemotorer bra med en VFD heller. Siden konverteringen som foregår i frekvensomformere kan skape harmoniske og resonansfrekvenser, trenger du en motor bygget for å tåle dem. Tettkoblede og ett-trinns pumper har en tendens til å oppleve mindre resonans enn innrammede og flertrinns enheter. Pumper koblet til VFD-er har høyere isolasjon siden drift av pumpen ved en lavere hastighet enn vanlig vil avbryte varmetapsmønsteret. Isolasjon av høyere kvalitet kan ha fordel av å ha pumpen til å tåle spenningstoppene som oppstår under VFD-drift som kan ødelegge isolasjonen over tid, selv om dette sjelden er et problem hvis du holder deg til NEMA-standard AC-motorer og 230V-drift. Hvis du trenger 460V-drift i stedet, se etter en pumpemotor som er spesielt utviklet for å håndtere spenningstoppene som skapes av VFD-drift.
Hvordan frekvensomformere hjelper pumpene dine
Fordelene med VFD-er er flere. Mest fremtredende er at en frekvensomformer reduserer strømforbruket og slitasjen på pumpemotoren. Uten VFD vil pumpen gå i drift med fast hastighet - noe som betyr at den er enten på eller av. Det er ingen variabel hastighet.
Fasthastighetspumper bruker mye strøm når etterspørselen etter pumpen ikke er på topp. Med andre ord, uten en VFD vil pumpen alltid bruke maksimal energimengde. Disse pumpemotorene tåler også mye misbruk. Den høye startstrømmen som kreves kan være seks til syv ganger motorens strømstyrke for full belastning. Dette er ikke bare dyrt, men legger til alvorlig belastning på pumpen og til strømningskontrollsystemet generelt.
Når pumper svikter, kan det koste mer enn nedetid. Kommunene er smertelig klar over kostnadene ved pumpe- og nivåkontrollsvikt. Når pumpestasjoner slutter å fungere, resulterer det vanligvis i enten overløp av avløpsvann eller overvann. Enten bringer med seg flomforhold, skade på eiendom, enorme EPA-bøter og helse- og sikkerhetsrisikoer for allmennheten.
Eventuelle søl eller overløp resulterer i skade på miljøet, potensiell ødeleggelse av landområder og vannkilder, og høy risiko for branner og eksplosjoner.
Å holde pumpene i gang så effektivt som mulig er en topp prioritet. Å regulere hastigheten til pumpemotoren med en VFD er den beste metoden for pumpens levetid og kostnadsreduksjon. Selvfølgelig, for å bruke en VFD vellykket, trenger du en god kontinuerlig nivåsensor eller trykktransmitter.
Arbeidsprinsipp for pumpe med variabel frekvens
En VFD er en vanlig metode for å regulere hastigheten til en AC-motor. Systemet inkluderer vanligvis en VFD-kontroll, som kan bruke forskjellige metoder for å justere motorhastigheten. Noen eksempler på disse metodene inkluderer et enkelt dreiepotensiometer, trykknapp eller tastatur, mens andre involverer mer komplekse automatiske kontrollsystemer som bruker tilbakemelding fra sensorer som strømning, nivå og trykk for å regulere frekvensutgangen til motoren.
VFD-kontrollere bruker solid-state elektroniske strømkomponenter for å konvertere AC-inngangseffekt til mellomliggende likestrøm, som deretter konverteres til simulert AC-utgangseffekt ved hjelp av en omformer. PWM er den vanligste teknologien som brukes for å justere motorfrekvens og spenning i en omformer. En PWM-inverter oppnår dette ved å variere bredden og polariteten til utgangsspenningspulsene og bruke en bærefrekvens som er mye høyere enn frekvensen til den simulerte sinusformede utgangen. Ved å slå strømmen på og av så raskt, tilnærmer den resulterende kraftbølgeformen seg tett til den sinusformede kraften som normalt tilføres en motor, noe som gjør at VFD-kontrolleren kan modulere hastigheten og dreiemomentet levert av AC-elektromotoren.
På grunn av konverteringen av innkommende strøm til likestrøm, kan enkelte VFD-er motta enfase inngangseffekt og levere trefase utgangseffekt for å drive trefasemotorer. Dette kan være fordelaktig i situasjoner der trefasestrøm kanskje ikke er tilgjengelig, eller økonomisk forsvarlig. Disse VFD-ene fungerer som både faseomformere og hastighetsregulatorer. Men hvis VFD-en gir strøm til en trefase-enhet, må den nedklassifiseres ved bruk av en enfase-inngang.
Motoriske hensyn
AC-motorer opererer basert på prinsippet om at synkronhastigheten bestemmes av frekvensen til strømforsyningen og antall poler i motorens statorvikling. Tabell 1 illustrerer hvordan synkronhastigheten er en funksjon av motorpolene og innkommende linjefrekvens (50 Hz eller 60 Hz).
Induksjonsmotorer kjører med en hastighet litt mindre enn synkron. For eksempel opererer en firepolet motor (synkron 1800 rpm) vanligvis rundt 1780 rpm ved full belastning. Forskjellen mellom synkron hastighet og faktisk hastighet er kjent som slip. Slip er iboende for induksjonsmotorer og må være tilstede for at de skal utvikle dreiemoment. Mengden slip (vanligvis 1-3%) varierer med motoreffekt og design.
Fulllasthastigheten til en motor er vanligvis angitt på merkeskiltet. Det er viktig å merke seg at når en motor opererer fra en VFD, vil motorytelsen påvirkes litt sammenlignet med typisk linjeeffekt. I tillegg til temperaturøkning og inkrementell effektivitet, kan glidningen også bli påvirket. Derfor anbefales det å referere til motordatablad som inkluderer ytelsesdata for VFD-drift og rådføre deg med produsenten hvis det er bekymring.
Start og stopp
Når en VFD starter en motor, bruker den i utgangspunktet en lav frekvens (2 Hz eller mindre) som resulterer i lav spenning til motoren. VFD-en øker deretter ønsket utgangsfrekvens på en kontrollert og gradvis måte, sammenlignet med start på tvers av linjen. De påførte motorspenningsrampene er basert på V/Hz (volt til hertz) forholdskarakteristikk satt i VFD. V/Hz-karakteristikkene skal samsvare med kravene til momentbelastning. For høy spenning ved en gitt frekvens sløser med energi og kan forårsake overoppheting; for lavt forhold kan generere utilstrekkelig dreiemoment.
Start med lav frekvens og spenning og ramping til innstilt V/Hz styrer akselerasjonene og forhindrer den høye innkoblingsstrømmen som ellers oppstår ved start av en motor med strøm over linjen ved å slå på en bryter eller kontaktor. Denne startmetoden lar en motor utvikle nominelt dreiemoment uten å trekke inn rushstrøm på 500 til 600 % av nominell strøm. Generelt er VFD-toppstrømbehovet ved start av en motor 150 % av fulllaststrømmen.
Det er viktig å vurdere momentet som er tilgjengelig for å starte lasten. vis de rotodynamiske pumpene har redusert dreiemoment ved redusert hastighet, mens positivt fortrengningspumper kan ha fullt dreiemoment ved redusert hastighet. Dette gjør rotodynamiske pumper lettere å starte med en VFD enn fortrengningspumper. Denne hastighetsmomentprofilen må tas i betraktning når du velger og setter opp VFD. I tillegg må systemoppstartsprosedyrer følges når jeg starter positive fortrengningspumper, for eksempel omkjøring av strømning (redusere trykk) til motoren har økt til hastighet.
Stoppsekvensen for en VFD er den motsatte av startsekvensen. V/Hz påført motoren rampes ned med en kontrollert hastighet. Når frekvensen nærmer seg null, blir VFD-utgangen elektronisk slått av, og motoren drives ikke lenger av VFD. Hvis rampene settes for raskt, kan motoren produsere regenerativ energi som kan øke DC-bussspenningen og potensielt skade frekvensomformeren.
I tillegg til den lavere innløpsstrømmen, reduserer den kontrollerte akselerasjonen ved start og stopp av motoren mekaniske påkjenninger og begrenser hydraulikksystemets transienter. De reduserte mekaniske påkjenningene kan forlenge levetiden til moment og lastbærende komponenter. Reduksjonen av hydrauliske transienter jevner ut trykktopper som ellers kan sprenge rørene.
Andre hensyn
Når du ser etter en motor til bruk med en VFD, er det flere faktorer å vurdere. Den primære vurderingen er imidlertid om motor- og pumpeapplikasjonen er egnet for VFD-bruk. For å gjøre denne bestemmelsen må flere faktorer tas i betraktning.
Motorviklingsisolasjon -VFD-strømkretser bruker halvledersvitsjeteknologi, noe som kan føre til at høyfrekvente pigger påføres motorviklingen gjennom typisk spenning og strømutgang fra en VFD. Det er viktig å bestemme motorviklingsisolasjonens kapasitet til å motstå disse piggene.
Motor lagre -VFD-er kan forårsake vanlig modusspenninger (CMV-er) når de kjører trefasemotorer. CMV er et spenningspotensial mellom minst én fase og spenningskildens jord og kan forårsake en oppbygging av akselspenning som må utlades. Dette kan oppstå gjennom motorlageret hvis beskyttelsesfunksjoner ikke er lagt til, og kan forårsake alvorlig skade på lagre og motor. En kombinasjon av et akseljordingssystem og elektrisk isolasjon av akselen, motorlageret og riktig jording bør brukes.
Pumpemotorens driftshastighetsområde -Hovedformålet med å bruke en VFD i en pumpeapplikasjon er å optimalisere systemeffektiviteten og/eller prosesskontroll ved å variere pumpens hastighet. Ved å justere spenningen og frekvensen som påføres motoren, senkes vanligvis hastigheten. Det er mulig å justere hastigheten over designhastigheten. Det er imidlertid avgjørende å konsultere produsenten av pumpen/motorens originale utstyr (OEM) for drift over nominell hastighet.
Senking av motorhastigheten resulterer vanligvis i en reduksjon i motorkjølesystemets kapasitet, noe som vanligvis ikke er et problem for rotodynamiske pumper på grunn av deres variable dreiemomentkarakteristikk (figur 2), men blir en større vurdering for positive fortrengningspumper fordi de kan fungere fullt ut. trykk (konstant dreiemoment) ved redusert hastighet (Figur 3). Siden høyere dreiemoment kreves ved redusert hastighet for fortrengningspumper, gjør det dem også vanskeligere å starte. Derfor er det viktig å definere og bruke driftshastighetsområdet for å møte kravene til motorkapasitet.
Rotor og strukturell resonans -Betjening av en pumpe og motorkombinasjon ved forskjellige hastigheter øker muligheten til å eksitere naturlige frekvenser til det roterende systemet eller strukturen. Med veksten av VFD-bruk er vibrasjoner relatert til resonans mye mer vanlig, og det kan være svært kostbart å håndtere i ettertid. Imidlertid kan produsenten ikke være i stand til å gi direkte svar på dette spørsmålet for visse design, og i disse tilfellene før du legger til operasjoner med variabel hastighet, er det viktig å vurdere om eksitasjonsfrekvensene vil bli forsterket og konsekvensene av resonans som skissert i ANSI /HI 9.6.8 Rotodynamiske pumper Retningslinje for dynamikk i pumpemaskineri.
Styring av VFD
Når du har bestemt bruks- og belastningsegenskaper, kan du velge riktig motor. Motordata og applikasjonshastighetsområdet vil da diktere valget av VFD og kontrollsystem. Programmering kan vanligvis konfigureres, og parametere kan justeres gjennom et operatørgrensesnitt. Dette lar brukeren tilpasse VFD-kontrolleren for å passe spesifikke prosess-, motor- og drevet utstyrskrav. Ytterligere kontrollfunksjoner kan omfatte jogging og veksling mellom manuell hastighetsjustering og automatisk kontroll fra et eksternt prosesskontrollsignal.
De fleste VFD-er har et tastatur og en skjerm som kan monteres eksternt. De fleste er også utstyrt med inngangs- og utgangsterminaler (I/O) for tilkobling av trykknapper, brytere og andre operatørgrensesnittenheter eller kontrollsignaler. I tillegg er det ofte en seriell kommunikasjonsport som gjør at VFD kan konfigureres, justeres, overvåkes og kontrolleres ved hjelp av en datamaskin eller annen ekstern kontroller.
FAQ
Spørsmål: Hva er VFD og hvorfor brukes det?
A: En VFD (variable frequency drive) er en elektrisk enhet som kontrollerer hastigheten til en elektrisk motor ved å variere inngangsspenningen. VFD-er brukes til å kontrollere pumper, vifter, transportbånd og andre typer maskiner i industrianlegg.
Spørsmål: Trenger jeg en VFD på pumpen?
A: Det første spørsmålet er ganske enkelt, egentlig. Hvis pumpen din slår seg på ofte nok til å oppnå konstant strømning eller trykk, bør du ta en titt på en VFD og avkastningen på investeringen. Mange pumper opplever ikke strømningshastighetene for å rettferdiggjøre investeringen i en frekvensomformer.
Spørsmål: Hva er forskjellen mellom VFD-pumpe og normal pumpe?
A: Ved å bruke VFD-vannforsterkerpumpen kan du raskt lage et vannsystem med konstant trykk med åpenbare energibesparende effekter. Her er fordelene ved å bruke VFD-pumper. Energi: Sammenlignet med tradisjonelle pumper kan VFD-pumper hjelpe deg med å spare 20-40 % på strøm.
Spørsmål: Hva er fordelene med VFD for pumper?
A: Å legge til en VFD har andre fordeler enn å strupe strømningshastigheten. Å legge til en VFD kan redusere en pumpes strømforbruk, redusere kostnadene for å drive en pumpe. Dette kan utgjøre store besparelser og reduserer eierkostnader.
Spørsmål: Hvorfor trenger motorer VFD?
A: En omformer med variabel frekvens kan bruke VFD-kontroll for å variere den tilførte kraften for å matche energibehovet til det drevne utstyret, og det er slik det sparer energi eller optimerer energiforbruket.
Spørsmål: Kan vi bruke VFD for sentrifugalpumpe?
A: For eksempel kan VFD-er håndtere problemer med resirkulasjonsresirkulasjonsproblemer med sentrifugalpumpe; kjøring med lavere hastighet kan bidra til å redusere skader og driftsvansker. For å forstå hvordan du bruker VFD-er effektivt, må du kjenne til egenskapene til systemet og utstyret.
Spørsmål: Hva er forskjellen mellom en VFD-motor og en vanlig motor?
A: Fordi motoren med variabel frekvens er utsatt for høyfrekvente magnetiske felt, er isolasjonsnivået høyere enn for vanlige motorer, og tykkelsen på isolasjonsmaterialer og sporisolasjon er høyere enn for vanlige motorer.
Spørsmål: Hvordan velger du en VFD for en pumpe?
A: Dimensjonering av VFD-er er alltid basert på overbelastningsbehovet til motoren og det drevne utstyret, i dette tilfellet en pumpe. VFD-produsentens merking av overbelastning er ikke standardisert. Mange bruker begreper som lett, normal og tung. For å forenkle evalueringen, se på overbelastningsprosenten over 60 sekunder.
Spørsmål: Hva er hensikten med en pumpe med variabel hastighet?
A: Med en stillegående pumpe med variabel hastighet kan du stille inn pumpen til å kjøre på lav hastighet over natten på lavhastighetspriser, noe som kan spare deg enda mer penger. Selv med konsekvent bruk er pumper med variabel hastighet mer pålitelige og har fortsatt mye lengre levetid enn tradisjonelle design.
Spørsmål: Trenger du en 3-fasemotor for en VFD?
A: Ja, en VFD kan drive en trefasemotor med en enfaset inngangsstrømforsyning, men fasekonvertering introduserer mange hensyn som normalt ikke spiller inn når du skal kjøpe en VFD.
Spørsmål: Hva er fordelene og ulempene ved å bruke VFD?
A: VFD-er kan brukes til å spare energi på en pumpestasjon. Men hvis de ikke brukes i kombinasjon med intelligente pumpeadministrasjonsverktøy som Dynamic Pump Optimizer, brukes de ofte på måter som øker energibruken.
Spørsmål: Hvordan kan en VFD skade en motor?
A: VFD-er får elektriske strømmer til å gå gjennom motoren og utlades til ubeskyttede motorlagre. Denne prosessen forårsaker pitting, frosting og rifling i lagre og løp. Utstyret varer ikke lenge under disse forholdene.
Spørsmål: Hvordan vet du om en motor vil fungere med en VFD?
Sv: Før du velger en variabel frekvensomformer (VFD), må du velge en passende 3-fasemotor. Motoren må ha riktig spenning og frekvens – den vanlige måten å fastslå dette på er ved å bruke motorprodusentens egne tekniske data, hvorav mye vil stå på motorens merkeskilt.
Spørsmål: Kan en VFD bremse en motor?
A: VFD-er gjør at en elektrisk motor kan drives langsommere enn grunnhastigheten, og Vector Control VFD-er kan til og med gjøre det mulig for motoren å gi holdemoment ved stillstand.
Spørsmål: Hvor mange motorer kan en VFD kontrollere?
A: En enkelt frekvensomformer (VFD) kan kontrollere 2 eller 3 motorer om gangen, kontroll med flere motorer utføres vanligvis på grunn av budsjetthensyn. I dette eksemplet nedenfor styres et kjøletårn med 4 like store motorer av én variabel frekvensomformer.
Spørsmål: Hva er levetiden til en VFD?
A: Vi forventer at en VFD vil vare i 3-5 år hvis den monteres i det fri uten ly mot støv og rusk. Hvis den samme VFD-en ble plassert i et NEMA 1- eller NEMA 12-klassifisert kabinett, ville vi forvente at VFD-en vare i omtrent 20 år, gitt den er godt vedlikeholdt og tatt vare på.
Spørsmål: Hva er alternativet til VFD-stasjon?
Sv: Virvelstrømstasjoner tilbyr et kostnadseffektivt alternativ til VFD-er. I de siste årene har pumpefagfolk – inkludert ingeniører, operatører og anleggsledere – kommet til å anta at variabel hastighet er synonymt med variabel frekvensdrift (VFD).
Spørsmål: Hva er problemet i VFD?
A: Hvis VFD-en din begynner å oppføre seg på en uberegnelig måte, kan det være på grunn av løse koblinger i kretsen. Løse koblinger er ofte forårsaket av varmesykluser og vibrasjoner over en periode, noe som resulterer i farlig lysbue. Du kan forhindre dette problemet ved å overvåke de forskjellige komponentene i VFD regelmessig.
Spørsmål: Hva er minimum VFD-hastighet for pumper?
A: VFD-er kan faktisk flyte en last med null hastighet, for eksempel i en heis- eller heisapplikasjon. For pumpeapplikasjoner går du vanligvis ikke under 50 % hastighet på grunn av pumpens/systemets egenskaper.
Spørsmål: Hva er forskjellen mellom pumpe med variabel hastighet og VFD?
A: En frekvensomformer (VFD) refererer kun til frekvensomformere og en frekvensomformer med variabel hastighet (VSD) refererer til enten frekvensomformere eller DC-stasjoner. VFD-er varierer hastigheten til en AC-motor ved å variere frekvensen til motoren. VSD-er som refererer til DC-motorer varierer hastigheten ved å variere spenningen til motoren.
Som en av de mest profesjonelle produsentene og leverandørene av pumpepumper med variabel frekvens i Kina, er vi kjennetegnet ved billige produkter og god service. Vær trygg på å engros skreddersydde pumpe med variabel frekvens til konkurransedyktig pris fra vår fabrikk.
