คอลัมน์ผลิตภัณฑ์ ฟูจิ อิเล็คทริค

อินเวอร์เตอร์ทำอะไร?

• #ไดรฟ์ AC (แรงดันไฟต่ำ)

อินเวอร์เตอร์ทำอะไร?

ในปัจจุบัน ผู้คนมักเห็นเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์และตู้เย็นแบบอินเวอร์เตอร์ที่บ้านและที่ทำงาน เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบอินเวอร์เตอร์มีวางจำหน่ายอย่างแพร่หลายในห้างสรรพสินค้าและร้านค้าออนไลน์ ลูกค้าซื้อเครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านี้เพราะทราบกันดีว่าประหยัดพลังงาน แต่ตัวแทนขายและแม้แต่โฆษณาก็ไม่ได้อธิบายว่าอินเวอร์เตอร์ทำงานอย่างไร

อินเวอร์เตอร์ทำอะไร?

อินเวอร์เตอร์เรียกอีกอย่างหนึ่งว่าไดรฟ์ AC หรือ VFD (ไดรฟ์ความถี่แปรผัน) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถเปลี่ยน DC (กระแสตรง) เป็น AC (กระแสสลับ) ได้ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ควบคุมความเร็วและแรงบิดของมอเตอร์ไฟฟ้าอีกด้วย

มอเตอร์ไฟฟ้าพบได้ในอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่เราใช้ในการทำงาน เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก การขนส่ง และเครื่องใช้สำนักงาน มอเตอร์เหล่านี้ต้องการไฟฟ้าในการทำงาน การปรับความเร็วของมอเตอร์ให้ตรงกับกระบวนการที่จำเป็นถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อหลีกเลี่ยงการสิ้นเปลืองพลังงาน ในโรงงาน พลังงานและวัสดุที่สิ้นเปลืองอาจทำให้ธุรกิจมีความเสี่ยง ดังนั้น จึงมีการใช้อินเวอร์เตอร์เพื่อควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อเพิ่มผลผลิตและประหยัดพลังงาน

เทคโนโลยีเบื้องหลังการแปลงพลังงานและการควบคุมมอเตอร์

ไดรฟ์ AC ทำงานระหว่างแหล่งจ่ายไฟและมอเตอร์ไฟฟ้า โดยพลังงานจะเข้าสู่ไดรฟ์ AC และควบคุมมัน จากนั้นพลังงานที่ได้รับการควบคุมจะถูกส่งไปยังมอเตอร์

ไดรฟ์ AC ประกอบด้วยชุดวงจรเรียงกระแส วงจรกลาง DC และวงจรแปลงกลับ ชุดวงจรเรียงกระแสภายในไดรฟ์ AC อาจเป็นแบบทิศทางเดียวหรือสองทิศทางก็ได้ โดยแบบทิศทางเดียวสามารถเร่งความเร็วและขับเคลื่อนมอเตอร์โดยรับพลังงานจากเครือข่ายไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสสองทิศทางสามารถรับพลังงานหมุนเชิงกลจากมอเตอร์แล้วส่งกลับไปยังระบบไฟฟ้า วงจร DC จะเก็บพลังงานไฟฟ้าไว้เพื่อให้ชุดวงจรแปลงกลับนำไปใช้
ก่อนที่มอเตอร์จะได้รับพลังงานที่ควบคุมไว้ มอเตอร์จะผ่านกระบวนการภายในไดรฟ์ AC พลังงานอินพุตจะถูกส่งไปยังหน่วยแปลงกระแสไฟฟ้า และแรงดันไฟฟ้า AC จะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้า DC วงจรกลาง DC จะทำให้แรงดันไฟฟ้า DC เรียบขึ้น จากนั้นจะไหลผ่านวงจรแปลงผกผันเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้า DC กลับไปเป็นแรงดันไฟฟ้า AC
กระบวนการนี้ช่วยให้ไดรฟ์ AC สามารถปรับความถี่และแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ได้ตามความต้องการในกระบวนการ ความเร็วของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาออกอยู่ที่ความถี่ที่สูงขึ้น ซึ่งหมายความว่าความเร็วของมอเตอร์สามารถควบคุมได้ผ่านอินเทอร์เฟซของผู้ปฏิบัติงาน

ประโยชน์

1. ประหยัดพลังงาน

การใช้งานพัดลมและปั๊มได้รับประโยชน์อย่างมากจากไดรฟ์ AC ซึ่งเหนือกว่าแดมเปอร์และระบบควบคุมการเปิด/ปิด การใช้ไดรฟ์ AC สามารถลดการใช้พลังงานได้ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์โดยการควบคุมการหมุนของมอเตอร์ ซึ่งคล้ายกับการลดความเร็วของรถยนต์ แทนที่จะใช้เบรก คุณสามารถลดความเร็วของรถยนต์ได้โดยการเหยียบคันเร่งเบาๆ

2. ซอฟต์สตาร์ทเตอร์

ไดรฟ์ AC เริ่มทำงานมอเตอร์โดยส่งพลังงานที่ความถี่ต่ำ จากนั้นค่อยๆ เพิ่มความถี่และความเร็วของมอเตอร์จนกว่าจะถึงความเร็วที่ต้องการ ผู้ปฏิบัติงานสามารถตั้งค่าการเร่งความเร็วและการชะลอความเร็วได้ตลอดเวลา ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับบันไดเลื่อนและสายพานลำเลียงเพื่อหลีกเลี่ยงการหลุดของโหลด

3. กระแสเริ่มต้นควบคุม

มอเตอร์จะต้องใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่ากระแสเต็มของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับถึง 7 ถึง 8 เท่าในการสตาร์ทมอเตอร์ ไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสสลับจะลดกระแสไฟฟ้าในการสตาร์ท ส่งผลให้มอเตอร์หมุนกลับน้อยลง และช่วยยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์

4. ลดการรบกวนสายไฟฟ้า

การสตาร์ทมอเตอร์กระแสสลับข้ามสายอาจทำให้ระบบจ่ายไฟสูญเสียพลังงานจำนวนมาก ส่งผลให้แรงดันไฟตก อุปกรณ์ที่มีความอ่อนไหว เช่น คอมพิวเตอร์และเซ็นเซอร์จะทำงานเมื่อมอเตอร์ขนาดใหญ่เริ่มทำงาน ไดรฟ์กระแสสลับจะขจัดแรงดันไฟตกนี้โดยตัดกระแสไฟออกจากมอเตอร์แทนที่จะทำงาน

5. เปลี่ยนทิศทางการหมุนได้อย่างง่ายดาย

ไดรฟ์ AC สามารถจัดการการทำงานเริ่มต้นและหยุดบ่อยครั้งได้ ต้องใช้กระแสไฟเพียงเล็กน้อยเพื่อเปลี่ยนทิศทางการหมุนหลังจากเปลี่ยนคำสั่งการหมุน เครื่องผสมแบบตั้งโต๊ะสามารถผลิตเอาต์พุตที่ถูกต้องตามทิศทางการหมุน และจำนวนรอบการหมุนสามารถควบคุมได้ด้วยไดรฟ์อินเวอร์เตอร์

6. การติดตั้งที่ง่ายดาย

ไดรฟ์ AC ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าแล้ว กำลังไฟควบคุมของอุปกรณ์เสริม สายสื่อสาร และสายมอเตอร์ได้รับการเดินสายมาจากโรงงานแล้ว ผู้รับเหมาจะต้องเชื่อมต่อสายไฟกับแหล่งจ่ายไฟที่จะจ่ายไฟให้กับไดรฟ์ AC เท่านั้น

7. ขีดจำกัดแรงบิดที่ปรับได้

ไดรฟ์ AC สามารถป้องกันมอเตอร์ไม่ให้เสียหายได้โดยการควบคุมแรงบิดอย่างแม่นยำ ตัวอย่างเช่น ในกรณีที่เครื่องจักรติดขัด มอเตอร์จะหมุนต่อไปจนกว่าอุปกรณ์โอเวอร์โหลดจะเปิดขึ้น ไดรฟ์ AC สามารถตั้งค่าให้จำกัดปริมาณแรงบิดที่ใช้กับมอเตอร์เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกินขีดจำกัดแรงบิด

8. การกำจัดส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนเชิงกล

ไดรฟ์ AC สามารถส่งความเร็วต่ำหรือสูงตามที่โหลดต้องการโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มหรือลดความเร็วหรือกระปุกเกียร์ ช่วยประหยัดต้นทุนการบำรุงรักษาและความต้องการพื้นที่

แรงดันไฟต่ำและปานกลาง

ไดรฟ์ AC แบ่งได้เป็นประเภทแรงดันต่ำ (LV) และแรงดันปานกลาง (MV) ในการจัดหาไดรฟ์ AC มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา

ไดรฟ์ LV มีเอาต์พุตกระแสสลับ (VAC) 240 ถึง 600 โวลต์ มักใช้ในสายพานลำเลียง คอมเพรสเซอร์ และปั๊ม เนื่องจากไดรฟ์ LV ทำให้มอเตอร์รับแรงกดน้อยลง จึงต้องมีการบำรุงรักษาน้อยมาก นอกจากนี้ยังใช้พลังงานน้อยลงอีกด้วย ไดรฟ์ LV สร้างความถี่สูงและประสิทธิภาพมอเตอร์ที่ดีขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ จึงลดต้นทุนการผลิตได้

ข้อเสียคือแรงดันไฟต่ำจะสร้างกระแสไฟฟ้ามากขึ้น หากใช้ไดรฟ์ LV กับเครื่องจักรที่มีแรงม้าสูง (HP) จะสร้างความร้อนมากขึ้นและเพิ่มอุณหภูมิห้อง กระแสไฟฟ้ามากขึ้นหมายถึงความร้อนที่เกิดขึ้นมากขึ้น จำเป็นต้องติดตั้งช่องระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศเพิ่มเติม

มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่และหลายเมกะวัตต์ในโรงไฟฟ้าและโรงงานแปรรูปโลหะใช้ไดรฟ์ MV ซึ่งมีเอาต์พุต 4160 VAC แต่สามารถสูงถึง 69,000 VAC ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าขาออกสูง ในแง่ของต้นทุน ไดรฟ์ MV ต้องใช้เบรกเกอร์และหม้อแปลงที่มีขนาดใหญ่และราคาแพง ไดรฟ์ MV มีขนาดใหญ่กว่าไดรฟ์ LV ไดรฟ์ MV ยังต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำภายใต้การดูแลของวิศวกร OEM ซึ่งแตกต่างจากไดรฟ์ LV ที่สามารถบำรุงรักษาโดยทีมบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าภายในบริษัทได้

บทสรุป

บริษัทต่างๆ และผู้บริโภคทั่วไปต่างพยายามอนุรักษ์พลังงาน ซึ่งสิ่งนี้ได้ผลักดันการพัฒนาอินเวอร์เตอร์ในเครื่องจักรและเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป อินเวอร์เตอร์ถูกซ่อนและจัดเก็บในห้องที่มีการระบายอากาศเพียงพอ อย่างไรก็ตาม อินเวอร์เตอร์มีบทบาทสำคัญในการประหยัดพลังงาน ความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์สำนักงานอย่างแม่นยำตามความต้องการสามารถลดการใช้พลังงานและของเสียจากการผลิตได้อย่างมาก

สินค้าที่เกี่ยวข้อง

ที่แนะนำ

หน้าแรก