Skema VFD:Diagram Sirkuit VFD, Jenis, dan Cara Membuatnya

Setiap penggemar elektronik telah menemukan istilah PKS. VFD adalah singkatan dari Variable Frequency Drive, juga disebut Variable Speed ​​Drive dan Inverter. Penggunaan utamanya adalah untuk mengatur kecepatan motor AC. Sederhananya, mereka adalah pengontrol motor yang mengatur frekuensi dan tegangan yang disajikan ke motor listrik, berdasarkan kebutuhan spesifiknya. Umumnya, tiga komponen utama skema VFD adalah penyearah, tautan DC, dan inverter.

Di sini, kami mengeksplorasi konsep rangkaian jembatan PKS, bagian yang berbeda, jenis PKS, dan kelebihan dan kekurangannya.

Drive Frekuensi Variabel Kecil

1. Apa itu Sirkuit PKS, dan Bagaimana Cara Pengoperasiannya?

Seperti disebutkan di atas, Variable Frequency Drive membuat spesifikasi motor AC bekerja pada kecepatan variabel. Anda harus mencatat bahwa motor AC mengubah kecepatannya dengan mengubah frekuensi tegangan yang digunakan untuk menjalankannya. Ini menyiratkan bahwa ketika Anda menerapkan tegangan 50Hz ke motor AC, motor beroperasi pada kecepatan pengenal. Namun, jika tegangan input yang Anda gunakan melebihi 50 Hz, mesin berjalan lebih cepat dari kecepatan terukur. Tetapi jika frekuensi tegangan yang Anda berikan lebih rendah dari 50 Hz, motor akan beroperasi dengan lambat.

Sejalan dengan prinsip kerja VFD, pengontrol elektronik mengubah frekuensi tegangan yang dikirim ke motor induksi. Dengan penemuan mikroprosesor canggih, VFD beroperasi sebagai perangkat yang dapat diubah yang mengontrol kecepatan motor dan melindunginya dari arus berlebih selama kondisi kerja dan kerja.

Sirkuit penggerak frekuensi variabel menjamin kelebihan arus dari motor saat beroperasi, yang membantu menekan biaya utilitas. Saat ini, Anda akan melihat bahwa skema PKS adalah jenis transistor keluaran yang populer digunakan untuk sistem kontrol. Perangkat listrik yang mengubah frekuensi catu daya AC ini, rangkaian VFD, terdiri dari tiga bagian. Bagian ini adalah penyearah jembatan gelombang penuh, tautan DC, dan inverter.

(Prinsip kerja Rangkaian Frekuensi Variabel)

Diagram Blok Sirkuit Dasar dari VFD Tiga Fasa

Tiga bagian penting merupakan diagram blok dari PKS. Bagian ini termasuk

• Area konversi daya.
• Bagian kontrol mikroprosesor bertanggung jawab atas kontrol operasi PKS.
• Bagian konsumsi daya mengubah tegangan AC menjadi DC. Juga, ubah DC kembali ke tegangan 3 fase.

(Penggerak Frekuensi Variabel Tiga Fasa)

Sirkuit VFD terdiri dari tiga bagian

Penyearah

Ini mengatur daya AC tiga fase yang masuk dan mengubahnya menjadi DC. VFD daya rendah fase tunggal memiliki rangkaian penyearah fase tunggal menggunakan dioda. Namun, VFD tiga fase memiliki rangkaian penyearah tiga fase yang menggunakan SCR karena SCR cocok untuk aplikasi tegangan positif tinggi dan daya tinggi.

Sirkuit menengah DC/ filter DC

Sirkuit DC menghasilkan tegangan DC yang halus dan ditingkatkan. Juga, diberi label sebagai DC-Link atau Bus DC yang terdiri dari beberapa kapasitor dan induktor. Di bagian sirkuit astabil VFD ini, segmen riak dari pin output pada suplai DC dihilangkan.

Inverter

Inverter membantu memutar dan mematikan DC, yang membuat motor memperoleh tegangan berdenyut yang mirip dengan AC. Tingkat pergantian dikontrol untuk mengubah frekuensi AC simulasi yang diterapkan ke mesin. Ini sangat penting, karena fungsi utama dari Rangkaian PKS bergantung pada bagian ini, dan PKS menggunakan rangkaian inverter yang dikontrol penuh. Ringkasnya, dengan rangkaian inverter yang dikontrol, bentuk gelombang dari suplai AC keluaran memungkinkan motor untuk beroperasi.

2. Berbagai jenis PKS

Tiga jenis utama PKS adalah VSI , CSI, dan PWM.

VSI

Di antara ketiganya, VSI (inverter sumber tegangan) adalah jenis yang paling umum. Pengoperasian VSI memerlukan konversi sinyal AC menjadi DC dengan jembatan dioda sederhana dan kapasitor untuk cadangan energi. Inverter kemudian menggunakan daya yang dicadangkan untuk beralih kontrol untuk memberikan output yang diinginkan. Tidak diragukan lagi, penggunaan VSI memiliki kelebihan dan kekurangan.

(Sirkuit Inverter Sumber Tegangan (VSI) tiga fase

Keuntungan

• Produksi dan pemasangan VSI hemat biaya.
• Selain itu, ia menggunakan beberapa fasilitas kontrol motor yang dapat terhubung dengan satu VSI tipe VFD.
• Ini memiliki rentang kecepatan yang baik.
• Desainnya sederhana dan tidak rumit.

Kekurangan

• Frekuensi keluaran menghasilkan berbagai jenis suara.
• Sebagai akibat dari efek cogging, muka motor beban tersentak selama situasi start dan stop.
• Karena kecepatan motor yang terkontrol atau menurun, mengakibatkan faktor daya yang buruk.

Inverter sumber arus (CSI)

CSI (inverter sumber arus), sebagai lawan dari VSI, memberikan output tegangan halus di pin3. Pembentukan tipe CSI tergantung pada arus, bukan tegangan. Sebelumnya, di CSI, Anda dapat menggunakan jembatan SCR alih-alih penyearah jembatan dioda. Sebagai alternatif kapasitor, kami menggunakan induktor untuk menganalisis energi keluaran untuk keluaran arus yang lancar. Selain itu, CSI mampu memberikan arus gelombang persegi.

(Inverter Sumber Saat Ini)

Keuntungan

• Pertama, ini mendukung motor induksi tenaga kuda yang lebih tinggi di mana VSI tidak memadai.
• Ini memiliki keandalan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan VSI.
• Di atas segalanya, ia memiliki kemampuan regenerasi yang sangat baik.

Kekurangan

• Sering kali, ini menghasilkan faktor daya yang buruk.
• Selain itu, ia mengalami efek cogging yang dapat mengguncang poros motor saat berjalan.
• Terakhir, ini tidak sesuai untuk operasi multi-motor.

Pulse Width Modulation (PWM)

Jenis PWM (modulasi lebar pulsa) juga merupakan versi yang ditingkatkan. Dengan rangkaian terkontrol tegangan PWM, VFD dapat memberikan output tegangan stabil yang dipertahankan dengan rasio frekuensi. Sirkuit pengontrol tegangan PWM menggunakan regulator tambahan untuk menyediakan tegangan dan arus suplai dasar yang stabil dan tepat untuk beban.

Keuntungan

• Tidak ada efek menyumbat atau menyentak, dan menawarkan kecepatan yang lebar dan rentang kenop kontrol.
• Juga, ada daya konstan dengan efisiensi energi yang sangat tinggi.
• Ini terdiri dari berbagai jenis perlindungan sirkuit.

Kekurangan

• Ada beberapa kerumitan terkait desain dan implementasi.
• Ini menghasilkan kebisingan yang mengganggu di sirkuit driver fase.
• Terakhir, ini membutuhkan perangkat keras tambahan dan merupakan solusi yang mahal.

Cara membuat rangkaian VFD tiga fasa

(Motor listrik )

Diagram Sistem Frekuensi Variabel yang khas.

Kami membutuhkan yang berikut untuk membuat rangkaian VFD tiga fase:

• Sirkuit pengontrol tegangan PWM: Tahap generator PWM menghasilkan output PWM yang berubah di pin 3 IC2 sebagai respons terhadap tegangan yang diterapkan ke pin 5 dari IC yang sama.
• Sirkuit jembatan-H 3 fase: Tahap pembangkit sinyal 3 fase menerapkan sinyal 3 fase yang dihitung dengan baik di seluruh input IC HIN1/2/3 dan LIN1/2/3.
• Sirkuit pembangkit sinyal 3-fase: Frekuensi input dari sinyal tiga fase menentukan jam yang dikirim ke sistem. Yang biasanya, harus enam kali sinyal tiga fase yang dimaksud. Dengan kata lain, jika frekuensi tiga fase yang diinginkan adalah 100 Hz, clock input harus 100 x 6 =600 Hz.
• Rangkaian konverter tegangan ke frekuensi untuk menghasilkan parameter V/Hz.

https://youtu.be/TAFDX301Qrk (Membangun Drive Frekuensi Variabel)

Kesimpulan

Secara keseluruhan, untuk kontrol tambahan rangkaian konverter frekuensi AC dan kerja motor AC pada kecepatan variabel, kami memerlukan Penggerak Frekuensi Variabel (VFD). Efisiensi VFD semata-mata tergantung pada jenis, jangkauan, dan kualitasnya. Oleh karena itu, para insinyur harus mencari dan memanfaatkan yang terbaik untuk hasil yang luar biasa. Punya pertanyaan lagi tentang konfigurasi rangkaian VFD? Beri komentar di bawah atau hubungi kami.