可変周波数ドライブとは何ですか？

可変周波数ドライブは、モーター速度を制御するために交流モーターで使用されます。 このタイプのシステムは、固定速度モーターよりも最初のコストが高くなりますが、ユーティリティ費用を削減し、機器の寿命を延ばすことでコストを節約できます。 可変周波数駆動システムは、モーターの電圧と周波数を変更して、ポンプの流量を増減します。

このシステムには、交流（AC）から直流（DC）へのコンバーター、DC処理回路、およびDCからACへのインバーターが含まれています。 その結果、ユーティリティから供給されるACと特性が似ていますが、電圧と周波数を増減できるAC電源が得られます。 ポンプに接続すると、可変周波数駆動モーターは、制御バルブシステムを使用せずに流量制御を提供できます。

可変周波数駆動システムの利点は、ポンプを低速で運転するために必要な電力が削減されることです。 1つの速度でポンプを運転し、バルブで流量を減らすことは非効率的です。 電力会社は、低い力率または電気効率で顧客に請求しますが、高い力率の可変周波数駆動システムを使用することは有利です。

これらのシステムは、さまざまな業界で使用されています。 一部の化学プロセスでは、製品品質の許容温度範囲が狭くなっています。 製品の流量を変えると、熱源や冷却源を変えるよりも迅速に温度を調整できます。

水冷塔は、プロセス冷却のための水の流れに大きなばらつきがあります。 寒い気候では、必要な水の流れが少なくなり、可変速システムは必要な温度をはるかに低いコストで維持できます。 モーター制御をシステムの温度調節器に接続すると、冷却に必要な水の流れを増やすことができます。

可変速モーターのもう1つの利点は、ソフトスタート機能です。 定電圧に接続されたモーターはすぐに起動し、急激な圧力変化からモーターにストレスが発生します。 可変周波数制御でモーターを起動すると、モーターの速度がゆっくりと増加し、システムに生じるストレスが小さくなります。 ストレスが少ないと、機器の寿命が長くなり、コストが削減されます。

ほとんどの電気モーターは、モーターの駆動軸に接続されたファンで冷却されます。 可変周波数駆動システムの欠点の1つは、低速で動作しているときにファンの冷却が失われることです。 このタイプのシステムは、モーター巻線の追加加熱も引き起こす可能性があります。 暖かい気候では、モーターの過熱を防ぐために、モーター温度センサーまたは補助冷却ファンの設置が必要になる場合があります。

可変周波数駆動モーターは、定速モーターよりもノイズレベルが高くなります。 周波数は、ユーティリティによって供給されるACとは少し異なるAC波形を持ちます。 これにより、モーター巻線の振動が発生し、モーターの周波数と速度が低くなるとノイズが増加する可能性があります。