Konverter terutama terdiri dari perbaikan (AC ke DC), penyaringan, perbaikan ulang (DC ke AC), unit pengereman, unit penggerak, unit deteksi, unit pemrosesan mikro, dll.
1. Mengapa kecepatan putaran motor dapat berubah dengan bebas?
Satuan kecepatan putaran motor: r/min jumlah putaran per menit, yang juga dapat dinyatakan sebagai rpm
Misalnya: 2-kutub motor 50Hz 3000 [r/mnt]
4-kutub motor 50Hz 1500 [r/mnt]
Kesimpulan: Kecepatan putaran motor sebanding dengan frekuensi
Kecepatan putaran motor AC induksi tergantung pada jumlah kutub dan frekuensi motor. Prinsip kerja motor menentukan jumlah kutub motor yang tetap. Karena nilai kutub bukan nilai kontinu (kelipatan 2, misalnya jumlah kutub adalah 2, 4, 6), umumnya tidak nyaman untuk mengatur kecepatan motor dengan mengubah nilai.
Selain itu, frekuensi dapat diatur di luar motor dan kemudian disuplai ke motor, sehingga kecepatan putaran motor dapat dikontrol secara bebas.
Oleh karena itu, konverter frekuensi untuk tujuan kontrol frekuensi adalah peralatan pilihan untuk peralatan kontrol kecepatan motor.
n = 60f/p
n: Kecepatan sinkron
f: Frekuensi daya
p : Pasang tiang motor
Kesimpulan: Mengubah frekuensi dan voltase adalah metode terbaik untuk kontrol motor
Jika Anda hanya mengubah frekuensi tanpa mengubah tegangan, motor akan mengalami kelebihan tegangan (overexcitation) saat frekuensi dikurangi, dan motor dapat terbakar. Oleh karena itu, konverter frekuensi harus mengubah voltase serta frekuensi. Ketika frekuensi keluaran di atas frekuensi pengenal, tegangan tidak dapat terus meningkat, dan maksimum hanya dapat sama dengan tegangan pengenal motor.
Misalnya, untuk membagi dua kecepatan putaran motor, ubah frekuensi keluaran konverter frekuensi dari 50Hz ke 25Hz, lalu tegangan keluaran konverter frekuensi perlu diubah dari 400V menjadi sekitar 200V.
2. Ketika kecepatan putaran (frekuensi) motor berubah, berapakah torsi keluarannya?
Torsi awal dan torsi maksimum saat konverter frekuensi digerakkan lebih kecil daripada yang digerakkan langsung oleh catu daya frekuensi daya.
Saat motor ditenagai oleh catu daya frekuensi daya, dampak start dan akselerasi besar, tetapi saat konverter frekuensi digunakan untuk catu daya, dampak ini lebih lemah. Pengasutan langsung frekuensi daya akan menghasilkan arus pengasutan yang besar. Ketika konverter frekuensi digunakan, tegangan keluaran dan frekuensi konverter frekuensi secara bertahap ditambahkan ke motor, sehingga arus start dan dampak motor menjadi lebih kecil.
Umumnya torsi yang dihasilkan oleh motor akan berkurang dengan penurunan frekuensi (pengurangan kecepatan). Penggunaan konverter frekuensi yang dikontrol vektor fluks akan memperbaiki kekurangan torsi motor pada kecepatan rendah, dan bahkan motor dapat menghasilkan torsi yang cukup pada kecepatan rendah.
3. Ketika konverter frekuensi disetel ke frekuensi yang lebih besar dari 50 Hz, torsi keluaran motor akan berkurang
Umumnya, motor dirancang dan diproduksi sesuai dengan voltase 50Hz, dan torsi pengenalnya juga diberikan dalam rentang voltase ini. Oleh karena itu, pengaturan kecepatan di bawah frekuensi pengenal disebut pengaturan kecepatan torsi konstan (T=Te, P<=Pe)
Ketika frekuensi keluaran konverter frekuensi lebih besar dari 50 Hz, torsi yang dihasilkan oleh motor akan menurun dalam hubungan linier berbanding terbalik dengan frekuensi.
Ketika motor beroperasi pada kecepatan lebih besar dari 50 Hz, ukuran beban motor harus dipertimbangkan untuk mencegah torsi keluaran motor yang tidak memadai.
Misalnya, torsi yang dihasilkan oleh motor pada 100Hz harus dikurangi menjadi sekitar 1/2 dari torsi yang dihasilkan pada 50Hz.
Oleh karena itu, pengaturan kecepatan di atas frekuensi terukur disebut pengaturan kecepatan daya konstan (P=Ue*Ie)
4. Penerapan konverter frekuensi di atas 50Hz
Untuk motor tertentu, tegangan pengenal dan arus pengenalnya konstan.
Jika nilai konverter frekuensi dan motor adalah 15kW/380V/30A, motor dapat bekerja di atas 50Hz.
Ketika kecepatannya 50Hz, tegangan keluaran konverter adalah 380V dan arusnya 30A. Pada saat ini, jika frekuensi keluaran dinaikkan menjadi 60Hz, tegangan dan arus keluaran maksimum konverter hanya dapat mencapai 380V/30A. Jelas, daya keluaran konstan, jadi kami menyebutnya pengaturan kecepatan daya konstan.
Torsi saat ini:
Karena P=wT (w: kecepatan sudut, T: torsi) Karena P konstan dan w bertambah, torsi akan berkurang.
Kita juga bisa melihatnya dari perspektif lain:
Tegangan stator motor U=E plus I * R (I arus, R hambatan elektronik, E potensial induksi)
Terlihat bahwa ketika U dan I tetap tidak berubah, E juga tetap tidak berubah
E=k * f * X, (k: constant, f: frequency, X: magnetic flux), so when f is from 50 -->60Hz, X akan berkurang
Untuk motor, T=K * I * X, (K: konstan, I: arus, X: fluks), sehingga torsi T akan berkurang seiring dengan berkurangnya fluks X
At the same time, when the frequency is less than 50 Hz, because I * R is very small, when U/f=E/f is constant, the magnetic flux (X) is constant Torque T is proportional to current This is why the overload (torque) capacity of frequency converter is usually described by its overcurrent capacity It is also called constant torque speed regulation (rated current constant -->konstanta torsi maksimum)
Kesimpulan: Torsi keluaran motor akan berkurang ketika frekuensi keluaran konverter frekuensi meningkat dari lebih dari 50 Hz.
5. Faktor lain yang terkait dengan torsi keluaran
Kapasitas pemanasan dan pendinginan menentukan kapasitas arus keluaran konverter, sehingga mempengaruhi kapasitas torsi keluaran konverter.
Frekuensi pembawa: umumnya, arus pengenal yang ditandai oleh konverter frekuensi adalah nilai yang dapat memastikan output kontinu pada frekuensi pembawa tertinggi dan suhu lingkungan tertinggi. Kurangi frekuensi pembawa, dan arus motor tidak akan terpengaruh. Namun, pemanasan komponen akan berkurang.
Temperatur sekitar: Sepertinya nilai arus proteksi dari konverter frekuensi tidak akan meningkat karena temperatur sekitar terdeteksi relatif rendah.
Ketinggian: Peningkatan ketinggian berdampak pada pembuangan panas dan kinerja insulasi. Umumnya, tidak dapat dianggap di bawah 1000m Di atas, pengurangan kapasitas 5 persen per 1000 meter sudah cukup.