Hvad er pumpe med variabel frekvens
Et variabelt frekvensdrev (VFD) er simpelthen en strømforsyning til din AC-pumpemotor. For at være meget specifik er det en variabel frekvensomformer. Dens opgave er at kontrollere motorens indgangsfrekvens og spænding og derfor styre din pumpe. Højtydende gylle- og slampumper baseret på EDDY Pumps væskedynamiske teknologi er en ideel løsning til at håndtere de tykkeste og sværeste materialer såsom mudder, slam, gylle. De kan dog stadig begrænses i driftshastighed af den vekselstrømsmotor (AC) du vælger til at drive dem, og AC-motorer er yderligere begrænset af deres design. Når din gyllepumpeapplikation kræver ændring af hastigheder i farten, skal du tilføje et variabelt frekvensdrev (VFD) til dit udstyr for at sikre optimal pumpeeffektivitet.
Fordele ved drevpumpe med variabel frekvens
01/
Reduceret energiforbrug
Driftseffektivitet er altid en topprioritet - du ønsker at holde dit pumpeudstyr kørende på dets bedste effektivitetspunkt (BEP). Det bedste effektivitetspunkt bruger den mindste mængde energi, samtidig med at det opretholder det niveau af systemydelse, du ønsker. Drevsystemer med variabel frekvens giver mulighed for avanceret kontrol af dit udstyr med overvågning og justeringer i realtid. På samme måde kan drivmotoren optimeres til maksimal effektivitet, uanset om pumpen kører med total kapacitet eller er indstillet til en lavere flowperiode. Udstyret bruger trods alt mindst energi, når det slukker. Et drevsystem med konstant hastighed tillader ikke disse variationer. I mellemtiden kan de fleste VFD-systemer automatisk tilpasse sig skiftende driftsforhold, hvilket i sidste ende sparer energiforbrug og sikrer pålidelig ydeevne uanset behandlingsflowhastigheder, temperaturer, tryk eller hastigheder.
02/
Mindre slitage
Når du har et mere effektivt pumpesystem, vil du generelt opleve mindre slitage på dit udstyr. Et drev med variabel frekvens foretager automatiske justeringer under drift for at kompensere for forskellige forhold. Antag for eksempel, at temperaturerne og trykket er for højt eller for lavt. I så fald kan drevet kompensere med ændrede hastigheder for at undgå udstyrsfejl og beskadigelse, hvilket forlænger levetiden for dit pumpesystemudstyr og kritiske komponenter som lejer, mekaniske tætninger og pumpehjul. Længere levetid for udstyret og mindre vedligeholdelsesnedetid kan bidrage til betydelige driftsomkostningsbesparelser over tid.
03/
Øget pålidelighed
Et optimeret pumpesystem, der oplever mindre slitage, vil typisk fungere meget mere pålideligt, da du har færre systemfejl og problemer med udstyrsnedbrud med en betydelig pris. Ineffektive systemer kræver mere vedligeholdelse og hyppige udskiftninger af dele, hvilket medfører tabt produktionstid. På den anden side vil en VFD forbedre dit pumpesystems pålidelighed. Pumpe- og rørrensningssekvenser kan automatiseres sammen med dvaletilstande og andre energibesparende funktioner.
04/
Bedre kontrolsystem
VFD'er giver mulighed for avanceret overvågning og automatisk eller manuel styring i realtid. VFD'er justerer, mens de kører, så centrifugalpumpen altid arbejder med maksimal effektivitet. Du kan overvåge tankniveauer og ændre indstillingspunkterne efter behov, mens systemet umiddelbart reagerer på de skiftende forhold eller behandlingskrav. Derudover er VFD'er fremragende til flere pumpesystemer, fordi de kan give bedre kontrol og effektivitet, selv med en mere kompleks udstyrskonfiguration.
-
Frekvenskonvertering Vandpumpe
Bolig-, industri-, erhvervsbygninger, familieboliger og villaer osv. Føj til forespørgsel -
Frekvensdrev konstant tryk vandpumpe
Rimelig kørsel, med blød start og blød stop, kan eliminere vandhammereffekt. Derfor vil det Føj til forespørgsel
Hvorfor vælge USA
One-stop løsning
Med rig erfaring og en-til-en-service kan vi hjælpe dig med at vælge produkter og besvare tekniske spørgsmål.
Tilpasningstjenester
De leverer tilpasningstjenester for at imødekomme specifikke kundekrav og sikrer, at kunder modtager produkter, der passer præcis til deres behov.
Innovation
Vi er dedikerede til løbende at forbedre vores systemer og sikre, at den teknologi, vi tilbyder, altid er forkant.
24 timers online service
Vi forsøger at besvare alle bekymringer inden for 24 timer, og vores teams står altid til din rådighed i tilfælde af nødsituationer.
Sådan vælger du den rigtige motor til en VFD
En VFD alene kan ikke drive en pumpe. Alligevel fungerer ikke alle AC-pumpemotorer godt med en VFD. Da konverteringen, der foregår i drev med variabel frekvens, kan skabe harmoniske og resonansfrekvenser, skal du bruge en motor bygget til at modstå dem. Tætkoblede og enkelttrinspumper har en tendens til at opleve mindre resonans end indrammede og flertrinsenheder. Pumper forbundet til VFD'er har højere isolering, da drift af pumpen ved en langsommere end normalt hastighed vil afbryde varmetabsmønsteret. Isolering af højere kvalitet kan have gavn af at få pumpen til at modstå de spændingsspidser, der opstår under VFD-drift, som kan ødelægge isoleringen over tid, selvom dette sjældent er et problem, hvis du holder dig til NEMA-standard AC-motorer og 230V-drift. Hvis du i stedet har brug for 460V-drift, skal du kigge efter en pumpemotor, der er specielt designet til at håndtere de spændingsspidser, der skabes af VFD-drift.
Sådan hjælper drev med variabel frekvens dine pumper
Fordelene ved VFD'er er flere. Det mest fremtrædende er, at et drev med variabel frekvens reducerer strømforbruget og slid på din pumpemotor. Uden VFD vil pumpen køre i drift med fast hastighed - hvilket betyder, at den enten er tændt eller slukket. Der er ingen variabel hastighed.
Pumper med fast hastighed bruger meget strøm, når efterspørgslen efter pumpen ikke er i top. Med andre ord, uden en VFD vil din pumpe altid bruge den maksimale mængde energi. Disse pumpemotorer tager også en del misbrug. Den høje startstrøm, der kræves, kan være seks til syv gange motorens strømstyrke for fuld belastning. Dette er ikke kun dyrt, men tilføjer alvorlig stress til din pumpe og til dit flowkontrolsystem generelt.
Når pumper svigter, kan det koste mere end nedetid. Kommunerne er smerteligt opmærksomme på omkostningerne ved pumpe- og niveaukontrolsvigt. Når pumpestationer holder op med at fungere, resulterer det normalt i enten spildevands- eller regnvandsoverløb. Enten medfører oversvømmelser, skader på ejendom, enorme EPA-bøder og sundheds- og sikkerhedsrisici for offentligheden.
Ethvert spild eller overløb resulterer i skader på miljøet, potentiel ødelæggelse af jord og vandkilder og høj risiko for brande og eksplosioner.
At holde pumperne oppe og køre så effektivt som muligt er en topprioritet. At regulere pumpemotorens hastighed med en VFD er den bedste tilgang til pumpens levetid og omkostningsreduktion. For at bruge en VFD med succes har du selvfølgelig brug for en god kontinuerlig niveausensor eller tryktransmitter.
Arbejdsprincippet for pumpe med variabel frekvens
En VFD er en almindeligt anvendt metode til at regulere hastigheden af en AC-motor. Systemet inkluderer typisk en VFD-kontrol, som kan anvende forskellige metoder til at justere motorhastigheden. Nogle eksempler på disse metoder omfatter et simpelt drejepotentiometer, trykknap eller tastatur, mens andre involverer mere komplekse automatiske kontrolsystemer, der bruger feedback fra sensorer såsom flow, niveau og tryk til at regulere frekvensudgangen til motoren.
VFD-controllere bruger solid-state elektroniske strømkomponenter til at konvertere AC-indgangseffekt til mellemliggende jævnstrøm, som derefter konverteres til simuleret AC-udgangseffekt ved hjælp af en inverter. PWM er den mest almindelige teknologi, der bruges til at justere motorfrekvensen og spændingen i en inverter. En PWM-inverter opnår dette ved at variere bredden og polariteten af udgangsspændingsimpulserne og bruge en bærefrekvens, der er meget højere end frekvensen af den simulerede sinusformede udgang. Ved at tænde og slukke for strømmen så hurtigt, nærmer den resulterende effektbølgeform sig tæt på den sinusformede effekt, der normalt leveres til en motor, hvilket gør det muligt for VFD-controlleren at modulere hastigheden og drejningsmomentet leveret af AC-elektromotoren.
På grund af konverteringen af indgående strøm til jævnstrøm kan visse VFD'er modtage enfaset indgangseffekt og levere trefaset udgangseffekt til at drive trefasede motorer. Dette kan være fordelagtigt i situationer, hvor trefaset strøm muligvis ikke er tilgængelig eller økonomisk berettiget. Disse VFD'er fungerer som både faseomformere og hastighedsregulatorer. Men hvis VFD'en forsyner en trefaset enhed, skal den de-klassificeres ved brug af en enkeltfaset indgang.
Motoriske overvejelser
AC-motorer fungerer ud fra princippet om, at den synkrone hastighed bestemmes af frekvensen af strømforsyningen og antallet af poler i motorens statorvikling. Tabel 1 illustrerer, hvordan den synkrone hastighed er en funktion af motorpolerne og den indgående linjefrekvens (50 Hz eller 60 Hz).
Induktionsmotorer kører med en hastighed lidt mindre end synkron. For eksempel kører en fire-polet motor (1.800 rpm synkron) typisk omkring 1780 rpm ved fuld belastning. Forskellen mellem den synkrone hastighed og den faktiske hastighed er kendt som slip. Slip er iboende for induktionsmotorer og skal være til stede, for at de kan udvikle drejningsmoment. Mængden af slip (typisk 1-3%) varierer efter motoreffekt og design.
En motors fuldlasthastighed er typisk angivet på dens typeskilt. Det er vigtigt at bemærke, at når en motor kører fra en VFD, vil motorens ydeevne blive påvirket en smule sammenlignet med typisk netstrøm. Ud over temperaturstigning og trinvis effektivitet kan glidningen også blive påvirket. Derfor anbefales det at henvise til motordatablade, der indeholder ydelsesdata for VFD-drift og rådføre sig med producenten, hvis der er bekymring.
Start og stop
Når en VFD starter en motor, anvender den i første omgang en lav frekvens (2 Hz eller mindre), hvilket resulterer i lav spænding til motoren. VFD'en øger derefter den ønskede udgangsfrekvens på en kontrolleret og gradvis måde sammenlignet med start på tværs af linjen. De anvendte motorspændingsramper er baseret på V/Hz (volt til hertz) forholdskarakteristika indstillet i VFD. V/Hz-egenskaberne skal svare til kravene til momentbelastning. For høj spænding ved en given frekvens spilder energi og kan forårsage overophedning; for lavt forhold kan generere utilstrækkeligt drejningsmoment.
Start ved lav frekvens og spænding og ramping til indstillet V/Hz styrer accelerationerne og forhindrer den høje startstrøm, der ellers opstår ved start af en motor med tværgående strøm ved at tænde en kontakt eller kontaktor. Denne startmetode gør det muligt for en motor at udvikle et nominelt drejningsmoment uden at trække indløbsstrøm på 500 til 600 % af mærkestrømmen. Generelt er VFD-spidsstrømskravet ved start af en motor 150 % af fuldlaststrømmen.
Det drejningsmoment, der er til rådighed for at starte belastningen, er vigtigt at overveje. vis de rotodynamiske pumper har reduceret drejningsmoment ved reduceret hastighed, mens positive fortrængningspumper kan have fuldt drejningsmoment ved reduceret hastighed. Dette gør rotodynamiske pumper nemmere at starte med en VFD end fortrængningspumper. Denne hastighedsmomentprofil skal tages i betragtning ved valg og opsætning af VFD. Derudover er systemstartprocedurer, som jeg skal følges, når jeg starter positive fortrængningspumper, såsom at omgå flow (reducere trykket), indtil motoren har rampet op til hastighed.
Stopsekvensen for en VFD er den modsatte af startsekvensen. V/Hz påført motoren rampes ned med en kontrolleret hastighed. Når frekvensen nærmer sig nul, slukkes VFD-udgangen elektronisk, og motoren drives ikke længere af VFD'en. Hvis ramperne indstilles for hurtigt, kan motoren producere regenerativ energi, som kan øge DC bussens spænding og potentielt beskadige drevet.
Ud over den lavere startstrøm reducerede den kontrollerede acceleration, når motoren startes og stoppes, mekaniske belastninger og begrænser hydrauliske systemtransienter. De reducerede mekaniske belastninger kan forlænge levetiden af drejningsmoment og lastbærende komponenter. Reduktionen af hydrauliske transienter udjævner trykspidser, som ellers kunne sprænge rørene.
Andre overvejelser
Når du leder efter en motor til at bruge med en VFD, er der flere faktorer at overveje. Den primære overvejelse er dog, om motor- og pumpeapplikationen er egnet til VFD-brug. For at foretage denne bestemmelse skal flere faktorer tages i betragtning.
Motorviklingsisolering -VFD-strømkredsløb anvender halvleder-switchteknologi, hvilket kan resultere i, at højfrekvente spidser påføres motorviklingen gennem typisk spændings- og strømudgang fra en VFD. Det er vigtigt at bestemme motorviklingsisoleringens kapacitet til at modstå disse pigge.
Motorlejer -VFD'er kan forårsage common-mode-spændinger (CMV'er) ved kørsel af trefasede motorer. CMV er et spændingspotentiale mellem mindst én fase og spændingskildens jord og kan forårsage en opbygning af akselspænding, der skal aflades. Dette kan ske gennem motorlejet, hvis der ikke er tilføjet beskyttelsesfunktioner, og kan forårsage alvorlig skade på lejer og motor. En kombination af et akseljordingssystem og elektrisk isolering af akslen, motorleje og korrekt jording bør anvendes.
Pumpemotorens driftshastighedsområde -Det primære formål med at bruge en VFD i en pumpeapplikation er at optimere systemets effektivitet og/eller processtyring ved at variere pumpens hastighed. Ved at justere spændingen og frekvensen på motoren sænkes hastigheden typisk. Det er muligt at justere hastigheden over designhastigheden. Det er dog afgørende at konsultere producenten af pumpen/motorens originale udstyr (OEM) for drift over den nominelle hastighed.
Sænkning af motorhastigheden resulterer normalt i en reduktion i motorkølesystemets kapacitet, hvilket typisk ikke er et problem for rotodynamiske pumper på grund af deres variable drejningsmomentkarakteristika (figur 2), men bliver en større overvejelse for fortrængningspumper, fordi de kan fungere fuldt ud. tryk (konstant drejningsmoment) ved reduceret hastighed (Figur 3). Da der kræves et højere drejningsmoment ved reduceret hastighed for fortrængningspumper, gør det dem også vanskeligere at starte. Det er derfor vigtigt at definere og anvende driftshastighedsområdet for at opfylde kravene til motorkapacitet.
Rotor og strukturel resonans -Betjening af en kombination af pumpe og motor ved forskellige hastigheder øger potentialet til at excitere naturlige frekvenser af det roterende system eller struktur. Med væksten i VFD-brug er vibrationer relateret til resonans meget mere almindelige, og det kan være meget dyrt at håndtere efter kendsgerningen. Det kan dog være, at producenten ikke er i stand til at give direkte svar på dette spørgsmål for visse designs, og i disse tilfælde, før der tilføjes operationer med variabel hastighed, er det vigtigt at overveje, om excitationsfrekvenserne vil blive forstærket, og konsekvenserne af resonans som beskrevet i ANSI /HI 9.6.8 Rotodynamiske pumper Retningslinje for dynamik i pumpemaskiner.
Styring af VFD
Når du har bestemt applikations- og belastningskarakteristika, kan du vælge den passende motor. Motordataene og applikationshastighedsområdet vil derefter diktere valget af VFD og kontrolsystem. Programmering kan normalt konfigureres, og parametre kan justeres via en operatørgrænseflade. Dette giver brugeren mulighed for at tilpasse VFD-controlleren, så den passer til specifikke proces-, motor- og drevet udstyrskrav. Yderligere kontrolfunktioner kan omfatte jogging og skift mellem manuel hastighedsjustering og automatisk styring fra et eksternt proceskontrolsignal.
De fleste VFD'er har et tastatur og et display, der kan fjernmonteres. De fleste er også udstyret med input og output (I/O) terminaler til tilslutning af trykknapper, kontakter og andre operatørinterfaceenheder eller styresignaler. Derudover er der ofte en seriel kommunikationsport, som gør det muligt at konfigurere, justere, overvåge og styre VFD'en ved hjælp af en computer eller anden ekstern controller.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvad er VFD, og hvorfor bruges det?
A: En VFD (variable frequency drive) er en elektrisk enhed, der styrer hastigheden af en elektrisk motor ved at variere dens indgangsspænding. VFD'er bruges til at styre pumper, ventilatorer, transportbånd og andre typer maskiner i industrianlæg.
Q: Har jeg brug for en VFD på pumpen?
A: Det første spørgsmål er egentlig ret simpelt. Hvis din pumpe tænder ofte nok til at opnå konstant flow eller tryk, så bør du tage et kig på en VFD og investeringsafkastet. Mange pumper oplever ikke de flowhastigheder, der retfærdiggør investeringen i et frekvensomformer.
Q: Hvad er forskellen mellem VFD-pumpe og normal pumpe?
A: Ved at bruge VFD-vandboosterpumpen kan du hurtigt skabe et konstant trykvandsystem med åbenlyse energibesparende effekter. Her er fordelene ved at bruge VFD-pumper. Energi: Sammenlignet med traditionelle pumper kan VFD-pumper hjælpe dig med at spare 20-40 % på elektricitet.
Q: Hvad er fordelene ved VFD til pumper?
A: Tilføjelse af en VFD har andre fordele udover at drosle flowhastigheden. Tilføjelse af en VFD kan reducere en pumpes strømforbrug, hvilket reducerer omkostningerne ved at drive en pumpe. Dette kan udgøre store besparelser og reducerer omkostningerne ved ejerskab.
Q: Hvorfor har motorer brug for VFD?
A: En frekvensomformer kan bruge VFD-styring til at variere den tilførte effekt, så den passer til det drevne udstyrs energibehov, og det er sådan, det sparer energi eller optimerer energiforbruget.
Q: Kan vi bruge VFD til centrifugalpumpe?
A: F.eks. kan VFD'er håndtere problemer med recirkulation af centrifugalpumpens sug; kørsel ved lavere hastighed kan hjælpe med at reducere skader og betjeningsbesvær. For at forstå, hvordan du anvender VFD'er effektivt, skal du kende systemets og udstyrets egenskaber.
Q: Hvad er forskellen mellem en VFD-motor og en normal motor?
A: Fordi den variable frekvensmotor udsættes for højfrekvente magnetiske felter, er isolationsniveauet højere end for almindelige motorer, og tykkelsen af isoleringsmaterialer og spalteisolering er højere end for almindelige motorer.
Q: Hvordan vælger du en VFD til en pumpe?
A: Dimensionering af VFD'er er altid baseret på overbelastningsbehovet for motoren og det drevne udstyr, i dette tilfælde en pumpe. VFD-producentens mærkning af overbelastning er ikke standardiseret. Mange bruger udtryk som let, normal og tung. For at forenkle din evaluering, se på overbelastningsprocenten over 60 sekunder.
Q: Hvad er formålet med en pumpe med variabel hastighed?
A: Med en støjsvag pumpe med variabel hastighed kan du indstille din pumpe til at køre på lav hastighed natten over på lavhastighedspriser, hvilket kan spare dig endnu flere penge. Selv med konsekvent brug er pumper med variabel hastighed mere pålidelige og har stadig en meget længere levetid end traditionelle designs.
Q: Har du brug for en 3-faset motor til en VFD?
A: Ja, en VFD kan forsyne en trefaset motor med en enfaset indgangsstrømforsyning, men fasekonvertering introducerer mange overvejelser, som normalt ikke spiller ind ved køb af en VFD.
Q: Hvad er fordelene og ulemperne ved at bruge VFD?
A: VFD'er kan bruges til at spare energi på en pumpestation. Men hvis de ikke bruges i kombination med intelligente pumpestyringsværktøjer som Dynamic Pump Optimizer, bruges de ofte på måder, der øger energiforbruget.
Q: Hvordan kan en VFD beskadige en motor?
A: VFD'er får elektriske strømme til at løbe gennem motoren og aflades til ubeskyttede motorlejer. Denne proces forårsager pitting, frosting og riller i lejer og løb. Udstyr holder ikke længe under disse forhold.
Spørgsmål: Hvordan ved man, om en motor vil fungere med en VFD?
Sv: Før du vælger et variabelt frekvensdrev (VFD), skal du vælge en passende 3-fasemotor. Motoren skal have den korrekte spænding og frekvens – den sædvanlige måde at bestemme dette på er ved at bruge motorproducentens egne tekniske data, hvoraf meget vil fremgå af motorens typeskilt.
Q: Kan en VFD bremse en motor?
A: VFD'er gør det muligt for en elektrisk motor at blive kørt langsommere end dens basishastighed, og Vector Control VFD'er kan endda gøre det muligt for motoren at levere holdemoment ved stilstand.
Q: Hvor mange motorer kan en VFD styre?
A: Et enkelt frekvensomformer (VFD) kan styre 2 eller 3 motorer ad gangen, styring af flere motorer udføres normalt på grund af budgethensyn. I dette eksempel nedenfor styres et køletårn med 4 lige store motorer af en variabel frekvensomformer.
Q: Hvad er levetiden for en VFD?
A: Vi forventer, at en VFD holder 3-5 år, hvis den monteres i det fri uden ly for støv og snavs. Hvis den samme VFD var anbragt i et NEMA 1- eller NEMA 12-klassificeret kabinet, ville vi forvente, at VFD'en holder omkring 20 år, da det er godt vedligeholdt og passet.
Q: Hvad er alternativet til VFD-drev?
Sv: Hvirvelstrømsdrev tilbyder et omkostningseffektivt alternativ til VFD'er. I de senere år er pumpeprofessionelle – inklusive ingeniører, operatører og fabriksledere – kommet til at antage, at drev med variabel hastighed er synonymt med frekvensomformere med variabel frekvens (VFD).
Q: Hvad er problemet i VFD?
A: Hvis din VFD begynder at opføre sig på en uberegnelig måde, kan det være på grund af løse forbindelser i kredsløbet. Løse forbindelser er ofte forårsaget af varmecyklusser og vibrationer over en periode, hvilket resulterer i farlige lysbuer. Du kan forhindre dette problem ved at overvåge de forskellige komponenter i VFD regelmæssigt.
Q: Hvad er minimum VFD-hastighed for pumper?
A: VFD'er kan faktisk flyde en last ved nul hastighed, såsom i en hejse- eller elevatorapplikation. Til pumpeapplikationer går du typisk ikke under 50 % hastighed på grund af pumpens/systemets egenskaber.
Q: Hvad er forskellen mellem pumpe med variabel hastighed og VFD?
Sv: Et frekvensomformer (VFD) refererer kun til frekvensomformere, og et drev med variabel hastighed (VSD) refererer til enten vekselstrømsdrev eller jævnstrømsdrev. VFD'er varierer hastigheden på en AC-motor ved at variere frekvensen til motoren. VSD'er, der refererer til DC-motorer, varierer hastigheden ved at variere spændingen til motoren.
Som en af de mest professionelle producenter og leverandører af drevpumper med variabel frekvens i Kina er vi kendetegnet ved billige produkter og god service. Vær sikker på at engros specialfremstillede frekvensomformerpumper til konkurrencedygtig pris fra vores fabrik.
