Jaký je rozdíl mezi VFD a softstartérem?

Ve světě průmyslové automatizace a řízení motorů jsou frekvenční měniče (VFD) a softstartéry kritickými komponenty navrženými pro řízení provozu střídavých elektromotorů. I když mají společný cíl chránit motory a systémy, které řídí, jejich funkce, složitost a ideální aplikace se výrazně liší. Pochopení těchto rozdílů je klíčem k výběru správného zařízení pro vaše specifické potřeby.

Softstartérs: Jemné začátky

A softstartér , také známý jako nízkonapěťový softstartér (RVSS), je primárně navržen tak, aby poskytoval hladký a kontrolovaný start pro střídavý motor. Jeho hlavní funkcí je omezit počáteční zapínací proud a točivý moment, ke kterému dochází, když je motor spouštěn přímo přes vedení (tj. okamžitě přivede plné napětí).

Jak fungují

Softstartéry dosahují tohoto „jemného“ startu postupným zvyšováním napětí dodávaného do motoru. Obvykle používají Silikonem řízené usměrňovače (SCR) nebo tyristory v každé fázi pro přerušení střídavého tvaru vlny, čímž se sníží efektivní napětí. Toto postupné zvyšování napětí umožňuje motoru plynule zrychlovat, čímž se snižuje mechanické namáhání motoru a připojeného zařízení (jako jsou řemeny, ozubená kola a potrubí) a zmírňují se elektrické poruchy v elektrické síti.

Klíčové vlastnosti:

• Pouze ovládání napětí: Softstartéry primárně řídí napětí aplikované na motor. Frekvence energie dodávané do motoru zůstává konstantní (např. 50 Hz nebo 60 Hz).

• Zaměření na spouštění a vypínání: Jejich hlavním účelem je řídit zrychlení a v některých případech i zpomalení (měkké zastavení) motoru. Nenabízejí plynulou regulaci otáček při běžném provozu.

• Jednodušší design: Softstartéry jsou obecně méně složité a kompaktnější než VFD, což usnadňuje jejich instalaci a často je vzhledem k jejich specifické funkci nákladově efektivnější.

• Nákladově efektivní pro pevnou rychlost: Jsou ekonomickou volbou pro aplikace, kde motor po dosažení plných otáček běží konstantní rychlostí.

Typické aplikace:

Softstartéry jsou ideální pro aplikace, kde jsou klíčové hladké starty, ale není vyžadována plynulá změna rychlosti. Mezi běžné aplikace patří:

• čerpadla: Aby se zabránilo "vodním rázům" (náhlým tlakovým rázům) v potrubí.

• Ventilátory a dmychadla: Pro snížení mechanických otřesů a hluku při spouštění.

• Dopravníky: Abyste se vyhnuli trhavým startům, které by mohly rozlít materiál nebo poškodit řemen.

• Kompresory: Pro kontrolu spouštěcího momentu a snížení opotřebení.

• Pily a drtiče: Kde kontrolovaný start zabraňuje nadměrnému mechanickému namáhání.

Frekvenční měniče (VFD): Komplexní řízení

A Pohon s proměnnou frekvencí (VFD) , také známý jako pohon s nastavitelnou rychlostí (ASD) nebo frekvenční měnič, je mnohem sofistikovanější zařízení, které nabízí přesné a nepřetržité řízení rychlosti a točivého momentu střídavého motoru. Na rozdíl od softstartérů mohou VFD měnit jak napětí, tak frekvenci dodávanou do motoru.

Jak fungují

VFD pracují ve třech hlavních fázích:

1. Usměrňovač: Přicházející střídavý proud (pevné napětí a frekvence) se převádí na stejnosměrný proud.

2. DC sběrnice: Stejnosměrný proud je pak filtrován a vyhlazován kondenzátory.

3. Invertor: Tento stejnosměrný výkon je poté přeměněn zpět na střídavý výkon, ale s nastavitelným napětím a frekvencí. To se obvykle provádí pomocí Bipolární tranzistory s izolovaným hradlem (IGBT) které se rychle zapínají a vypínají a vytvářejí pulsně šířkově modulovaný (PWM) průběh, který se blíží sinusové vlně. Řízením napětí i frekvence může VFD udržovat optimální poměr voltů na hertz (V/Hz), který je zásadní pro udržení točivého momentu motoru v celém rozsahu rychlostí.

Klíčové vlastnosti:

• Ovládání napětí a frekvence: VFD mohou přesně nastavit jak napětí, tak frekvenci dodávané do motoru, což umožňuje dynamické řízení rychlosti motoru, točivého momentu a směru.

• Plynulá regulace rychlosti: To je hlavní výhoda VFD. Může měnit otáčky motoru od nuly až po jmenovité otáčky a dokonce i nad nimi.

• Zvýšená energetická účinnost: Tím, že umožňuje motoru pracovat pouze při otáčkách požadovaných pro zátěž, mohou VFD výrazně snížit spotřebu energie, zejména v aplikacích s proměnným točivým momentem (jako jsou ventilátory a čerpadla).

• Pokročilá ochrana a diagnostika: VFD často obsahují pokročilé funkce ochrany motoru (např. nadproud, přepětí, podpětí, přetížení, výpadek fáze, přehřátí) a poskytují rozsáhlé diagnostické informace.

• Vyšší cena a složitost: Díky své pokročilé funkčnosti jsou VFD obecně dražší a větší než softstartéry.

Typické aplikace:

VFD jsou nezbytné pro aplikace vyžadující přesné řízení rychlosti, úspory energie a optimální řízení procesu. Mezi běžné aplikace patří:

• Systémy HVAC: Řízení ventilátorů a čerpadel tak, aby proudění vzduchu a průtok vody odpovídaly požadavkům, což vede k významným úsporám energie.

• Výrobní procesy: Řízení rychlosti dopravníků, mixérů, extruderů a obráběcích strojů pro optimalizaci výroby a kvality produktů.

• Čištění vody a odpadních vod: Řízení otáček čerpadla pro udržení požadovaných průtoků a tlaků při minimalizaci spotřeby energie.

• Jeřáby, kladkostroje a výtahy: Poskytuje plynulé zrychlení a zpomalení pro přesnou manipulaci s nákladem a zvýšenou bezpečnost.

• Jakákoli aplikace s požadavky na proměnné zatížení: Kde může úprava otáček motoru vést k optimalizaci procesu a úspoře energie.

Shrnutí rozdílů: