ACドライブを選択する際、どのようなモーター特性を考慮する必要がありますか?

右を選択する ACドライブ (可変周波数ドライブまたは VFD とも呼ばれます) は、モーター駆動システムを最適化するための重要なステップです。ドライブのパフォーマンスは制御するモーターに本質的に関連しており、適切なペアリング、効率、システムの寿命のためにはモーターの特性を深く理解することが不可欠です。

以下に、モータを選択する際に厳密に考慮する必要がある主なモータ特性を示します。 ACドライブ :

1. モーターの種類と定格デューティ

モーターの基本的な性質により、ドライブの制御能力と必要な性能が決まります。

• モーター技術 (誘導 vs. 同期):

  • 誘導モーター: 最も一般的なタイプ。標準的な誘導モーターは、単純な軽負荷の用途に適している場合があります。ただし、精密な制御や一定トルクでの低速運転の場合は、 インバータデューティモータ が必要になることが多いです。これらのモーターは、AC ドライブ (PWM 制御) によって生成される高周波スイッチングや電圧スパイクに耐えられるよう、絶縁と冷却が強化されています。

  • 同期/永久磁石モーター: これらには、「スリップ」のない正確な速度とトルクを管理するために、AC ドライブからのより高度な制御アルゴリズム (多くの場合ベクトル制御) が必要です。ドライブは、このモーター タイプ専用に定格されている必要があります。

• 絶縁定格: モーターの絶縁クラス (NEMA/IEC など) は、AC ドライブによって生成される電圧スパイクや高調波成分に耐えることができなければなりません。インバータ定格ではないモータを最新のドライブで使用すると、モータの早期故障が発生する可能性があります。

• エンクロージャと冷却: 標準のファン冷却モーターは、低速では冷却能力が低下します。連続、低速、一定トルクのアプリケーションでは、ドライブとモーターの組み合わせでこれを考慮する必要があり、多くの場合専用の インバータデューティモータ 独立したブロワーまたは低速動作を制限するドライブを備えています。

2. 電気的定格と互換性

安全性と動作のためには、主要な電気仕様に一致させることは交渉の余地がありません。

• 電圧と定格電力 (HP/kW): AC ドライブの公称電圧と電力定格は、モーターの銘板定格と一致するか、それを超えている必要があります。ドライブはモーターの電流を処理する必要があるため、通常、ドライブの出力電流能力が最も重要な要素となります。 全負荷電流 (FLA) .

• 全負荷アンペア (FLA): ドライブの連続電流定格は、特にモーターのベース速度で動作する場合、モーターの FLA 以上である必要があります。

• 入力周波数 (50 Hz または 60 Hz): AC ドライブの仕事は出力周波数を変更することですが、その入力セクションは施設の電源周波数と互換性がある必要があります。

3. トルクと速度の要件

モーターの性能曲線により、モーターに必要な制御の種類が決まります。 ACドライブ :

• トルク-速度曲線(負荷タイプ):

  • 可変トルク: 遠心ポンプやファンなどの負荷には、速度の 2 乗に応じて増加するトルクが必要です。低速では必要なトルクが少なくて済むため、標準的なモーターと AC ドライブの単純な V/Hz 制御が適していることがよくあります。

  • 一定のトルク: コンベヤ、容積式ポンプ、押出機などの負荷には、速度範囲全体にわたって同じ量のトルクが必要です。これには、より堅牢な AC ドライブが必要になり、多くの場合、 インバータデューティモータ 低速時のオーバーヒートを防ぎます。

• 速度制御範囲: 必要な範囲 (10:1、100:1、さらには 1000:1 など) によって、AC ドライブの制御テクノロジが決まります。シンプルな V/Hz 制御では範囲が限定されますが、センサーレス ベクトル制御 (SVC) または閉ループ ベクトル制御 (モーター エンコーダが必要) では、正確で広範囲の速度とトルクの制御が可能です。

• 始動トルク: ドライブは、負荷を停止状態から加速するために必要なトルクを提供できるサイズにする必要があります。これには多くの場合、ドライブが関係します。 過負荷容量 - 短期間で定格を超える電流を供給する能力 (例: 60 秒間で 150%)。

4. フィードバックと制御方法論

多くの場合、モーターの構成によって最適な制御モードが決まります。 ACドライブ :

• モーターフィードバックデバイス:

  • フィードバックなし (開ループ V/Hz またはセンサーレス ベクトル): ほとんどの単純なアプリケーションに使用されます。 ACドライブs 速度や位置の直接フィードバックを行わずに、内部モーター モデルに依存します。

  • エンコーダ/リゾルバ (閉ループ ベクトル): 非常に正確な速度調整、トルク制御、またはゼロ速度保持機能 (クレーンやエレベーターなど) を必要とするアプリケーションに必要です。 AC ドライブには、このフィードバックを処理するための適切な端子とソフトウェアが必要です。

• モーター極: 極の数 (2、4、6 など) によって、特定の周波数でのモーターの同期速度が決まります。 ACドライブ 制御アルゴリズムを考慮する必要があります。

これらのモーター特性を慎重に評価することで、エンジニアは選択したモーターを確実に選択できます。 ACドライブ アプリケーションに必要な電力、保護、正確な制御を提供し、効率を最大化し、ダウンタイムを最小限に抑えます。