درک متغیر سرعت درایوها در صنعتی کنترل سیستم‌ها

در مدرن صنعتی اتوماسیون, الکتریکی موتورها توان بیشتر مکانیکی فرآیندها. با این حال، بسیاری موتورها سنتی عملکرد در یک ثابت سرعت تعیین شده توسط تأمین فرکانس. یک متغیر سرعت درایو (VSD) حل می‌کند این محدودیت توسط تنظیم آن موتور سرعت بر اساس به فرآیند تقاضا.

یک VSD قرار دارد بین آن الکتریکی توان تأمین و آن موتور. این تنظیم می‌کند چگونه بسیار الکتریکی انرژی رسیده است آن موتور. همانطور که یک نتیجه، آن سیستم اجرا می‌شود فقط در آن سرعت لازم برای آن وظیفه.

این رویکرد بهبود می‌بخشد بهره‌وری در کارخانه اتوماسیون، پی‌ال‌سی سیستم‌ها، و DCS-کنترل شده فرآیندها. این همچنین کاهش می‌دهد غیرضروری توان مصرف.

چگونه یک متغیر سرعت درایو کار می‌کند

یک متغیر سرعت رانش کنترل‌ها توان استفاده از سه اصلی داخلی مراحل: یکسو سازی، DC فیلتر کردن، و معکوس‌سازی.

اول، آن رانش تبدیل می‌کند ورودی AC توان به داخل DC توان استفاده از یک یکسوکننده. بعد، خازن‌ها ثابت می‌کند آن DC ولتاژ و صاف الکتریکی نوسانات. در نهایت، یک اینورتر تبدیل می‌کند آن DC توان بازگشت به داخل کنترل شده AC خروجی.

این خروجی اجازه می‌دهد دقیق تنظیم از فرکانس و ولتاژ تحویل داده شده به آن موتور. بنابراین، آن موتور سرعت و گشتاور می‌تواند مطابقت آن واقعی-زمان نیازها از آن صنعتی فرآیند.

در بسیاری کنترل سیستم‌ها, این عملکرد ادغام می‌کند با پی‌ال‌سی یا DCS سکوی‌ها برای خودکار عملکرد.

چرا موتور سرعت کنترل مهم است در صنعتی فرآیندها

الکتریکی موتورها اغلب اجرا شود به طور مداوم در کامل سرعت. با این حال، بسیاری صنعتی فرآیندها به ندرت نیاز دارند حداکثر خروجی.

برای مثال، پمپ‌ها، فن‌ها، و کمپرسورها معمولاً عملکرد زیر متغیر بارها. سنتی سیستم‌ها تنظیم جریان استفاده از شیرها یا دمپرها. متأسفانه، این روش هدر می‌دهد انرژی زیرا آن موتور هنوز اجرا می‌شود در کامل سرعت.

یک متغیر سرعت رانش حذف می‌کند این عدم کارایی. این مستقیماً تنظیم می‌کند آن موتور سرعت در عوض از محدود کردن خروجی به صورت مکانیکی.

همانطور که یک نتیجه، گیاهان می‌تواند به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد انرژی بهره‌وری و فرآیند پایداری.

مختلف نام‌ها برای آن یکسان فناوری

در آن اتوماسیون صنعت، چندین اصطلاحات توصیف می‌کنند مشابه موتور کنترل فناوری.

درایو سرعت متغیر (VSD)
درایو فرکانس متغیر (VFD)
درایو AC 

اگرچه اصطلاحات متغیر است، آن عملیاتی اصل باقی می‌ماند آن یکسان. این رانش کنترل‌ها موتور سرعت توسط تنظیم آن فرکانس و ولتاژ از آن الکتریکی تأمین.

تولیدکنندگان چنین به‌عنوان ای‌بی‌بی, زیمنس, و راک‌ول اتوماسیون ارائه می‌دهند به طور گسترده استفاده شده رانش فناوری‌ها برای صنعتی کنترل سیستم‌ها.

انرژی بهره‌وری و هزینه پس‌اندازها با VSD فناوری

الکتریکی موتورها حساب برای تقریباً 70% از صنعتی برق مصرف. بنابراین، بهبود موتور بهره‌وری می‌تواند تولید می‌کنند اصلی هزینه صرفه‌جویی‌ها.

وقتی محرک‌ها کنترل موتور سرعت، آن موتور مصرف می‌کند فقط آن انرژی لازم برای آن فرآیند. در پمپ و فن کاربردها، انرژی مصرف ممکن است کاهش توسط تا به 50 درصد.

در علاوه بر این، متغیر سرعت محرک‌ها ارائه می‌دهند چندین عملیاتی مزایا:

بهبود کنترل فرآیند و پایداری
کاهش هزینه‌های برق
کاهش سایش مکانیکی در هنگام راه‌اندازی
لرزش کمتر و صدای کمتر در تاسیسات تولید

از طرف من تجربه کارکرد با اتوماسیون سیستم‌ها، درایو-بر اساس کنترل همچنین ساده می‌کند پی‌ال‌سی و اسکادا یکپارچه‌سازی. مهندسان می‌تواند نظارت سرعت، گشتاور، و بار پارامترها مستقیماً از آن کنترل رابط.

سرعت کنترل در مقابل گشتاور کنترل در درایو سیستم‌ها

متغیر سرعت محرک‌ها می‌تواند عملکرد در دو اصلی کنترل حالت‌ها.

سرعت کنترل حالت حفظ می‌کند یک تعریف شده موتور سرعت. این بار تعیین می‌کند آن گشتاور نیاز.

گشتاور کنترل حالت حفظ می‌کند یک خاص گشتاور سطح. در این مورد، آن بار تعیین می‌کند آن موتور سرعت.

مهندسان انتخاب کنید آن مناسب حالت بر اساس روی فرآیند نیازها. نقاله سیستم‌ها معمولاً استفاده سرعت کنترل. در همین حال، پیچش یا تنش سیستم‌ها اغلب متکی هستند روی گشتاور کنترل.

عملیاتی مزایا برای صنعتی اتوماسیون سیستم‌ها

درایو فناوری ایفا می‌کند یک حیاتی نقش در مدرن کارخانه اتوماسیون و دیجیتال تولید.

خودکار موتور کنترل کاهش می‌دهد دستی مداخله‌ای. اپراتورها هیچ دیگر تنظیم می‌کنند شیرها یا دمپرها به‌صورت فیزیکی. در عوض، کنترل سیستم‌ها تنظیم آن فرآیند به‌صورت الکترونیکی.

این توانایی کاهش می‌دهد کارگری هزینه‌ها و بهبود می‌بخشد ایمنی. این همچنین امکان‌پذیر می‌سازد از راه دور عملیات از تجهیزات در توزیع‌شده صنعتی سایت‌ها.

علاوه بر این، کاهش‌یافته مکانیکی فشار افزایش می‌دهد آن خدمات عمر از پمپ‌ها، کمپرسورها، و نقاله سیستم‌ها.

نویسنده بینش: چرا VSD فناوری است شدن استاندارد در هوشمند کارخانه‌ها

در اخیر سال‌ها، آن پذیرش از متغیر سرعت محرک‌ها دارد شتاب‌یافته در سراسر صنعتی بخش‌ها. انرژی بهره‌وری مقررات و کربن کاهش اهداف رانش این روند.

در من دیدگاه، VSD فناوری خواهد بود شدن حتی بیشتر مهم به‌عنوان صنعت 4.0 تکامل می‌یابد. درایوها اکنون یکپارچه‌سازی با اینترنت اشیاء-فعال‌شده نظارت سیستم‌ها, پیش‌بینی نگهداری سکوی‌ها، و دیجیتال دوقلوها.

برای شرکت‌ها عملیاتی بزرگ موتور-موتور-محور سیستم‌ها، پیاده‌سازی رانش فناوری است اغلب یکی از آن سریع‌ترین راه‌ها به کاهش می‌دهد عملیاتی هزینه‌ها و انرژی استفاده.

کاربرد سناریوها در صنعتی اتوماسیون

متغیر سرعت محرک‌ها هستند به طور گسترده استفاده شده در بسیاری صنعتی محیط‌ها:

پمپ سیستم‌ها
تصفیه آب از درایوها برای تنظیم جریان و فشار پمپ استفاده می‌کنند.

فن و تهویه مطبوع سیستم‌ها
کارخانه‌ها از VSDها برای بهینه‌سازی تهویه و کاهش مصرف انرژی استفاده می‌کنند.

نقاله سیستم‌ها
خطوط تولید از درایوهای کنترل‌شده سرعت برای هماهنگ‌کردن حرکت مواد استفاده می‌کنند.

کمپرسورها
کمپرسورهای کنترل‌شده با درایو خروجی را بر اساس تقاضای هوا تنظیم می‌کنند.

این‌ها کاربردها نشان می‌دهد چگونه VSD فناوری بهبود می‌بخشد هر دو فرآیند کنترل و انرژی مدیریت.

عملی مثال: پمپ ایستگاه انرژی بهینه‌سازی

در نظر بگیرید یک شهری پمپاژ ایستگاه استفاده از سنتی ثابت-سرعت موتورها. اپراتورها کنترل آب جریان توسط دستی تنظیم شیرها.

پس از نصب متغیر سرعت محرک‌ها، آن سیستم تنظیم می‌کند پمپ سرعت به طور خودکار. همانطور که یک نتیجه، انرژی مصرف کاهش می‌یابد به طور قابل توجهی.

نگهداری نیازها همچنین کاهش زیرا مکانیکی فشار در طول راه‌اندازی کاهش می‌دهد.

این مثال نشان می‌دهد چگونه اتوماسیون و هوشمند موتور کنترل ارائه می‌کنند قابل اندازه‌گیری عملیاتی بهبودها.

نتیجه‌گیری

متغیر سرعت محرک‌ها هستند ضروری اجزا در مدرن صنعتی اتوماسیون و کنترل سیستم‌ها. با تنظیم موتور سرعت و گشتاور، آنها بهبود می‌بخشد بهره‌وری، کاهش می‌دهد انرژی مصرف، و افزایش می‌دهد تجهیزات عمر.

برای صنایع متکی بودن به شدت روی الکتریکی موتورها، VSD فناوری ارائه می‌دهد هر دو فوری صرفه‌جویی و بلندمدتدوره عملیاتی مزایا. همانطور که اتوماسیون سیستم‌ها ادامه می‌دهند به تکامل می‌یابند، محرک‌ها خواهد بود باقی می‌ماند یک کلیدی فناوری در کارآمد و پایدار تولید.