В то время как привод с регулируемой скоростью необходим для многих аспектов глобального производства, он широко используется в самых разных отраслях промышленности. Итак, давайте посмотрим, почему для управления двигателем может потребоваться привод с регулируемой скоростью и как его использование влияет на наш мир.
Везде, где в промышленности требуется перемещение, от подъема тяжелого груза на грузовое судно до поворота вентиляционного вентилятора, электрический мотор (Ссылка на блог «Что такое электродвигатель?»), как правило, требуется. На валу двигателя создается вращательное движение, которое обычно преобразуется в линейное движение, необходимое для большинства промышленных машин, путем соединения с таким механизмом, как шариковый винт.
По сути, это тот же принцип, что и работа реечной системы. Электродвигатель можно включать и выключать, но без использования периферийного оборудования он всегда будет работать на максимальной мощности, обеспечивая, таким образом, только одну скорость или крутящий момент (усилие, необходимое для вращения объекта). Для некоторых целей это не проблема, но для того, чтобы конвейерная лента неоднократно останавливалась и запускалась или работала с желаемой скоростью, или для того, чтобы лифт постепенно снижал скорость и останавливался в определенной точке, требуется управление двигателем. Вот тут-то и пригодится привод с регулируемой скоростью.
Привод с регулируемой скоростью (также известный как VSD, частотно-регулируемый привод, VFD, привод с регулируемой скоростью, инвертор, преобразователь или просто «привод») — это устройство, которое используется для управляйте скоростью или крутящим моментом, генерируемым электродвигателем. Его конструкция состоит из серии печатных плат для управления приводом ‘силовая ступень’, который принимает и затем подает электрический ток на двигатель для управления его скоростью и / или крутящим моментом. Эти компоненты защищены в корпусе, конструкция которого может варьироваться в зависимости от среды, в которой будет установлен привод, а размер привода может варьироваться в зависимости от мощности, которую он будет получать, необходимой для размера двигателя (или моторов), которым он будет управлять. Вообще говоря, чем больше требуемая мощность, тем больше двигатель и тем больше привод. Пользователь может взаимодействовать и программировать частотно-регулируемый привод с помощью клавиатуры и экрана, прикрепленных к приводу или рядом с ним (также известных как Человеко-машинный интерфейс (HMI), или с помощью ПК или ноутбука.
Современное производство требует высокой производительности – производить как можно больше и как можно быстрее – с высокой степенью точность и надежность, и машина ‘Выбор и размещение’ является отличным примером. Обычно используемая для производства печатных плат, которые производятся миллионами для управления промышленными приложениями или гаджетами нашей повседневной жизни, машина для подбора и размещения отвечает за выбор конкретных компонентов и их перемещение с высокой скоростью в определенные, требующие особых требований места. Привод с регулируемой скоростью обычно управляет электродвигателем, который перемещает вакуумную насадку или другой инструмент для сбора, используемый для «выбора» компонента, а затем «сообщает» двигателю и сопряженному механизму, куда «поместить» компонент – все это достигается за доли секунды.
Изготовленные изделия обычно необходимо упаковывать для транспортировки, и упаковочная машина может изготавливать, заполнять и скреплять упаковки путем «сгибания» предварительно сформированных картонных заготовок. Сгибание и формование упаковочного материала в коробку, а также его наполнение и последующее закрепление являются результатом перемещения «рычагов» упаковочной машины, приводимых в движение вращательным движением двигателя и в конечном счете управляемых приводом с регулируемой скоростью.
Затем упакованные промышленные товары необходимо экспортировать. Подъемная сила портового крана, перевозящего контейнеры с грузовика на контейнеровоз, зависит от мощного электродвигателя для перемещения груза. Двигатель портового крана способен поднимать груз под управлением привода с регулируемой скоростью, и в результате способности привода регулировать крутящий момент, чего не может достичь электродвигатель сам по себе, портовый кран обладает решающей способностью ‘удерживать’ свой груз на месте и опускать его размеренным и безопасным способом.
В то время как привод с регулируемой скоростью необходим для многих аспектов глобального производства, он широко используется в самых разных областях применения. Освещение сцены в театре, например, является одним из наиболее необычных и интересных случаев. Освещение и другие устройства – вплоть до подъемников, которые акробатически перемещают артистов по воздуху, – приводятся в действие электродвигателями, которым необходимо давать команду, когда останавливаться и начинать, при этом скорость их движения и их положение контролируются: это делается с помощью приводов с переменной скоростью.
Помимо управления механическим движением, еще одним из основных применений привода с регулируемой скоростью является экономия энергии. Возможно, не требуется, чтобы система отопления, вентиляции или охлаждения с приводом от электродвигателя работала на 100% мощности в течение 100% времени. Когда система охлаждения достигает заданной определенной температуры окружающей среды, может оказаться ненужным или желательным, чтобы система продолжала работать на максимальной мощности. Электродвигатель без управления приводом с регулируемой частотой вращения не имеет возможности регулировать свою производительность и не может отклоняться от режима максимальной мощности. В качестве альтернативы, путем введения в систему привода с регулируемой скоростью, когда достигается заданное условие, такое как температура, привод может сокращать или уменьшать мощность двигателя и, следовательно, экономить энергию. По данным Carbon Trust, независимых экспертов по сокращению выбросов углекислого газа, снижая скорость двигателя, управляющего вентилятором или насосом, со 100% до 80%, можно экономьте до 50% энергии. Электродвигатели отвечают за до 40% мирового потребления электроэнергии но большинство двигателей в мире не управляются с помощью технологии привода с переменной скоростью. Таким образом, приводы обладают дальнейшим потенциалом в снижении мирового потребления энергии и углеродного следа.
