VFDとソフトスターターの違いは何ですか?

産業オートメーションとモーター制御の世界では、可変周波数ドライブ (VFD) とソフトスターターはどちらも、あC 電気モーターの動作を管理するために設計された重要なコンポーネントです。モーターとモーターが駆動するシステムを保護するという共通の目標はありますが、機能、複雑さ、理想的なアプリケーションは大きく異なります。これらの違いを理解することが、特定のニーズに適したデバイスを選択するための鍵となります。

ソフトスターター: 穏やかな始まり

あ ソフトスターター は、減電圧ソフト スターター (RVSS) とも呼ばれ、主に AC モーターのスムーズで制御された起動を提供するように設計されています。その主な機能は、モーターがラインを介して直接始動したとき (つまり、すぐに全電圧を印加したとき) に発生する初期突入電流とトルクを制限することです。

仕組み

ソフトスターターは、モーターに供給される電圧を徐々に増加させることで、この「穏やかな」始動を実現します。彼らは通常、 シリコン制御整流器 (SCR) 各相にサイリスタを使用して AC 波形をチョップし、実効電圧を低減します。この段階的な電圧上昇により、モーターがスムーズに加速し、モーターや接続された機器 (ベルト、ギア、パイプなど) への機械的ストレスが軽減され、電力網への電気的障害が軽減されます。

主な特徴:

• 電圧制御のみ: ソフトスターターは主にモーターに印加される電圧を制御します。モーターに供給される電力の周波数は一定のままです (例: 50 Hz または 60 Hz)。

• 起動とシャットダウンの焦点: その主な目的は、モーターの加速、場合によっては減速 (ソフトストップ) を管理することです。通常の動作中は連続速度制御を提供しません。

• よりシンプルなデザイン: 一般に、ソフトスターターは VFD よりも複雑さが少なく、コンパクトであるため、設置が簡単で、多くの場合、特定の機能に対してコスト効率が高くなります。

• 固定速度の費用対効果: これらは、モーターが最大 RPM に達すると一定速度で動作するアプリケーションにとって経済的な選択肢です。

代表的な用途:

ソフトスターターは、スムーズな始動が重要であるが、連続的な速度変化は必要ないアプリケーションに最適です。一般的なアプリケーションには次のものがあります。

• ポンプ: パイプライン内の「ウォーターハンマー」（突然の圧力上昇）を防止します。

• ファンと送風機: 起動時の機械的衝撃や騒音を軽減します。

• コンベヤ: 材料がこぼれたり、ベルトが損傷したりする可能性のあるぎくしゃくしたスタートを避けるため。

• コンプレッサー: 起動トルクを抑制し、摩耗を軽減します。

• 鋸と粉砕機: 制御された始動により過度の機械的歪みが防止される場合。

可変周波数ドライブ (VFD): 包括的な制御

あ 可変周波数ドライブ (VFD) は、可変速ドライブ (ASD) または周波数インバータとしても知られ、AC モーターの速度とトルクを正確かつ継続的に制御する、より高度なデバイスです。ソフトスターターとは異なり、VFD はモーターに供給される電圧と周波数の両方を変更できます。

仕組み

VFD は 3 つの主な段階で動作します。

1. 整流器: 入力 AC 電力 (固定電圧および周波数) は DC 電力に変換されます。

2. DCバス: その後、DC 電力はコンデンサによってフィルタリングされ、平滑化されます。

3. インバータ: この DC 電力は、調整可能な電圧と周波数で AC 電力に変換されます。これは通常、次を使用して行われます 絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT) オンとオフを素早く切り替えて、正弦波に近いパルス幅変調 (PWM) 波形を作成します。電圧と周波数の両方を制御することにより、VFD は最適なヘルツあたりの電圧 (V/Hz) 比を維持できます。これは、さまざまな速度範囲でモーターのトルクを維持するために重要です。

主な特徴:

• 電圧と周波数の制御: VFD は、モーターに供給される電圧と周波数の両方を正確に調整できるため、モーターの速度、トルク、方向を動的に制御できます。

• 連続速度制御: これが VFD の主な利点です。モーターの速度をゼロから定格速度以上まで変化させることができます。

• エネルギー効率の向上: VFD は、モーターが負荷に必要な速度でのみ動作できるようにすることで、特に可変トルク用途 (ファンやポンプなど) でエネルギー消費を大幅に削減できます。

• あdvanced Protection & Diagnostics: VFD には多くの場合、高度なモーター保護機能 (過電流、過電圧、不足電圧、過負荷、欠相、過熱など) が組み込まれており、広範な診断情報を提供します。

• コストと複雑さの増加: VFD は機能が高度なため、一般にソフト スターターよりも高価でサイズも大きくなります。

代表的な用途:

VFD は、正確な速度制御、エネルギー節約、最適なプロセス制御を必要とするアプリケーションに不可欠です。一般的なアプリケーションには次のものがあります。

• HVAC システム: 空気の流れと水の流れを需要に合わせてファンとポンプを制御し、大幅なエネルギー節約につながります。

• 製造プロセス: コンベヤー、ミキサー、押出機、工作機械の速度を制御して、生産と製品の品質を最適化します。

• 水と廃水の処理: ポンプ速度を管理して、エネルギー使用量を最小限に抑えながら、必要な流量と圧力を維持します。

• クレーン、ホイスト、エレベーター: スムーズな加速と減速を実現し、正確な荷重処理と安全性の向上を実現します。

• あny application with variable load requirements: モーター速度の調整がプロセスの最適化とエネルギー節約につながる場合。

相違点の概要: