HVAC pretvarači s promjenjivom frekvencijom: kako odrediti jednu veličinu, koje modele odabrati i što slijedi

U jednoj ruci držite natpisnu pločicu motora, a u drugoj ponudu dobavljača, a to dvoje se očigledno ne slažu. Većina vodiča o HVAC frekventnom pretvaraču zaustavlja se na tome zašto varijabilna brzina štedi energiju. Ovaj počinje tamo gdje završavaju: koji pogon odgovara vašem motoru, šta pogon dodaje da morate dizajnirati i šta kupiti kada se vaš model ukine.

1. Brzi odgovor: Šta VFD radi u HVAC sistemu

Pogon s promjenjivom frekvencijom mijenja frekvenciju i napon koji se dovode do AC motora, tako da brzina ventilatora ili pumpe prati stvarno opterećenje grijanja ili hlađenja umjesto da radi ravno na klapni ili ventilu.Na centrifugalnim ventilatorima i pumpama koje rade pod djelomičnim opterećenjem veći dio godine, to naglo smanjuje energiju, jer snaga osovine prati kocku brzine.

Ta zadnja kolona nije punilo. Te tri stavke odlučuju da li će instalacija trajati deset godina ili će vam dati pokvareni ležaj za osamnaest mjeseci. Odjeljak 6 pokriva svaku od njih.

2. Šta VFD zapravo jest, a šta nije

VFD, VSD, inverter, AC pogon i frekventni pretvarač obično nazivaju isti proizvod.Inverter striktno znači izlazni stepen DC u AC, ali japanski proizvođači tako označavaju cijelu jedinicu, Evropljani pišu frekventni pretvarač, Sjevernoamerikanci kažu AC pogon. Savjet za izvor: upit koji kaže da se samo "inverter" može čitati kao solarni inverter, pa priložite natpisnu pločicu ili broj dijela.

Snaga teče jednosmjerno: AC ulaz, ispravljen u DC, izravnan na DC sabirnici, prebačen natrag na promjenjivu frekvenciju AC pomoću IGBT-a pod modulacijom širine impulsa. Elektrolitički kondenzatori DC magistrale određuju projektni vijek cijele jedinice, a taj vijek se naglo skraćuje kako unutarnja temperatura raste. Pitajte bilo kojeg dobavljača za projektni vijek kondenzatora i temperaturu okoline koju pretpostavlja.

Obična V/f kontrola je dovoljna za centrifugalne ventilatore i pumpe. Koristite vektorsku kontrolu samo za opterećenja sa pozitivnim pomakom kojima je potreban obrtni moment pri maloj brzini, brzi dinamički odziv ili ograničenja zakretnog momenta koja se koriste kao zaštita. Mnogi HVAC pogoni to u potpunosti izostavljaju, što vam govori šta je industrija zaključila.

3. Zašto HVAC odgovara VFD-ovima i zašto će vaša ušteda biti manja od brošure

Odnos kocke vrijedi samo za centrifugalna, varijabilna opterećenja obrtnog momenta. Primijenite ga na pumpu pozitivnog pomaka ili vijčani kompresor i aritmetika prestaje biti istinita. Zgrade gotovo nikada nisu pod projektnim opterećenjem, jer se oprema bira za vršne uslove, dodaje se marža, a zatim se kapacitet rezerviše za buduće stanare.

Četiri stvari jedu teorijsku uštedu, po veličini.Statička glava je na prvom mjestu: ako sistemska kriva ima statički presek, kao što to čini svaka otvorena petlja sa podizanjem, snaga pada mnogo sporije nego što zakon kocke sugerira, a to je glavni razlog zašto rezultati na terenu propuštaju brojke u brošuri. Drugo, ograničenja minimalne brzine, budući da se pumpe suočavaju sa minimalnim ograničenjima protoka i kavitacije. Treće, gubici pogona, koji proporcionalno rastu pri malom opterećenju. Četvrto, efikasnost motora i faktor snage padaju na smanjenoj frekvenciji. Dakle, uzmite cifru zakona afiniteta, a zatim je smanjite za statički udio ukupne glave. Čak i nakon te korekcije, ventilator ili pumpa koji rade dugo sa djelomičnim opterećenjem ostaju jedan od najboljih povrata u zgradi.

4. Gdje VFD-ovi prolaze kroz HVAC sistem

Tri detalja koja tabela ne može zadržati. Ventilatori rashladnog tornja pobuđuju strukturnu rezonanciju pri određenim brzinama, tako da program preskače frekventne opsege umjesto da ih pronalazi kroz napuknute zavarene spojeve. Pumpe za rashlađenu vodu ne mogu beskonačno usporavati jer krugovi zavojnice i isparivač trebaju minimalan protok. A kod kontrole statičkog pritiska AHU, pozicija senzora ograničava vašu uštedu prije nego što nešto kupite.

Ventilatori za odvod dima i sigurnost života mogu raditi na pogonima, ali zahtjevi proizlaze iz lokalnih protivpožarnih propisa i nadležnih tijela. Svakom je potreban definisani režim vatre i obično obilaznica, obuhvaćena u 6.6. Potvrdite sa svojim AHJ.

5. Kako odrediti veličinu i odabrati HVAC VFD

5.1 Kontrolna lista u šest-korak

1. Pročitajte natpisnu pločicu motora i veličinu prema nazivnoj struji, nikad samo o kW.Dva motora identične snage razlikuju se u struji za više od 10% u zavisnosti od klase efikasnosti, broja polova i napona, a kod naknadnih ugradnji nazivna veličina često ne odgovara stvarnom opterećenju.
2. Izmjerite napon i frekvenciju napajanja na lokacijiumjesto da ih pretpostavimo.
3. Klasifikujte opterećenjekao varijabilni moment ili konstantni obrtni moment. Vidi 5.2.
4. Provjerite zahtjev za preopterećenjem.Ventilatori i pumpe rijetko trebaju više od skromnog kratkotrajnog preopterećenja, zbog čega postoje varijabilne ocjene obrtnog momenta.
5. Primijeniti smanjenje vrijednosti okoliša.Vidi 5.4.
6. Odlučite o interfejsu, analognu ili sabirnicu polja, prije odabira broja dijela. Dodavanje komunikacijske kartice kasnije košta više nego da je navedete sada.

5.2 Varijabilni obrtni moment naspram konstantnog momenta

Model jednog pogona nosi dvije vrijednosti struje, a broj konstantnog momenta je manji. HVAC ventilatori i pumpe koriste varijabilni nazivni moment. Izuzeci: pumpe pozitivnog zapremine, vijčani kompresori i sve što se pokreće pod opterećenjem.

Vraćanje ovoga unatrag košta u oba smjera. Odaberite promjenjivu figuru momenta za konstantno opterećenje momenta i pogon se aktivira zbog prekomjerne struje tijekom pokretanja ili promjene opterećenja. Odaberite cifru konstantnog obrtnog momenta za ventilator i platili ste okvir koji vam nije trebao. Uobičajena trgovinska greška je naručivanje prema većem broju u tabeli odabira kada je stvarno opterećenje konstantan obrtni moment.

5.3 Napon i frekvencija po regijama

Tri pravila. Klasa ulaznog napona mora odgovarati napajanju na lokaciji, budući da pogon toleriše odstupanje daleko manje od mekog pokretača i radije se okida nego prođe. Pokretanje motora od 50 Hz do 60 Hz gura ga u polje slabljenja, dok snaga ventilatora raste sa kockom brzine, tako da preopterećenje dolazi brzo na projekte u različitim{4}} regijama. A klasa napona je čitljiva iz koda narudžbe, što je način na koji provjeravate ponudu prije isporuke. Našbiblioteka modeladekodira brojeve dijelova po marki.

5.4 Smanjenje snage: ambijent, nadmorska visina, frekvencija nosioca

Tri uslova povećavaju veličinu okvira. Pogoni su tipično ocenjeni na 40 stepeni, dok zatvorena ploča u postrojenju obično ima 45 do 50 stepeni. Smanjenje nadmorske visine obično počinje iznad 1000 m. Povećanje frekvencije nosioca smanjuje zvučnu buku motora, ali zahtijeva smanjenje snage, a djeluje i na dužinu kabla i elektromagnetnu kompatibilnost u odjeljku 6. Uzmite krivu iz priručnika za vaš broj dijela i veličinu ventilacije panela iz objavljenog gubitka topline.

5.5 Radni primjer: ventilator za napajanje AHU od 22 kW

Dato:22 kW četvoropolni motor, natpisna pločica 42 A, 400 V 50 Hz, zidna ploča u prostoriji postrojenja do 45 stepeni, lokacija na 500 m, Modbus RTU zahteva BMS.

1. Centrifugalni dovodni ventilator, tako da je dovoljan varijabilni obrtni moment i V/f kontrola.
2. Neprekidni varijabilni obrtni moment mora premašiti 42 A sa marginom. Odbacite bilo koji model sa tačno 42 A.
3. Standardno preopterećenje varijabilnog momenta je ovdje adekvatno.
4. 45 stepeni premašuje ocenu od 40 stepeni, tako da smanjite brzinu prema krivulji proizvođača; 500 m nije potrebna korekcija visine. Smanjenje snage povlači korisnu struju ispod 42 A, pa pomjerite jedan okvir gore.
5. Modbus RTU je ugrađen u većinu aktuelnih opsega, tako da nema opcione kartice, ali potvrdite brojem dela.

rezultat:klasa 30 kW, 400 V, varijabilni pogon sa ugrađenim-Modbusom. Kandidati uključujuSiemens SINAMICS G120iABB ACS580 ili ACH580porodice.

Pošaljite svoju fotografiju sa natpisnom pločicom i uslove lokacije i mi ćemo potvrditi veličinu okvira u odnosu na podatke proizvođača o smanjenju vrednosti pre nego što naručite.

Traži ček.

6. Problemi koje VFD uvodi i kako ih dizajnirati

6.1 Napon vratila i žljebovi ležaja

Simptom: rani kvar ležaja, šara daske za pranje u trci, promjena buke pri radu. Uzrok: napon zajedničkog moda od PWM prebacivanja gura struju kroz parazitski kapacitet unutar motora, a budući da moderni zatvoreni ležajevi rijetko otkazuju zbog kontaminacije, električna erozija je postala vodeći način kvara. Popravci su prsten za uzemljenje osovine, izolirani ležaj ili izlazni filter. Na većim motorima prsten za uzemljenje na kraju pogona plus izolirani ležaj na udaljenom kraju prekidaju strujni put cirkulacije umjesto da dreniraju jedan kraj. NEMA MG-1 Dio 31 je referenca za inverterske motore, a cijena je samo djelić jednog premotavanja. Rizik raste sa veličinom motora, dužinom kabla i nosećom frekvencijom, tako da na malom ventilatoru sa kratkim kablom to možete preskočiti.

6.2 Harmonici

Započnite od onog trenutka kada ga možete ostaviti na miru: skroman pogon na opskrbi s dovoljnim kapacitetom transformatora i bez osjetljivih paralelnih opterećenja rijetko treba tretman. Kada to učinite, ljestvice se kreću od ugrađene-u DC prigušnice, do linijskog reaktora, do 12-pulsnog ili aktivnog dizajna prednjeg kraja, što naglo raste u cijeni. A IEEE 519 postavlja ograničenja na tački zajedničkog spajanja za instalaciju, a ne za jednu jedinicu.

6.3 Dužina kabla motora i reflektovani talasi

Brza vremena porasta napona odražavaju se na terminalima motora na dugim kablovima, a reflektirani val dodaje upadnom valu, opterećujući prve zavoje namotaja. Objavljena ograničenja variraju u zavisnosti od brenda, veličine okvira, tipa kabla i filtriranja, pa uzmite cifru iz priručnika za vaš broj dela. Kontraintuitivni dio: oklopljeni kabel obično dozvoljava kraći tok od neoklopljenog, jer je njegov distribuirani kapacitet veći. Popravke u rastućem trošku: izlazni reaktor, dv/dt filter, zatim sinusni filter.

6.4 EMC filteri i zaštita

IEC 61800-3 definira kategorije C1 do C4, a ona koja vam je potrebna ovisi o instalaciji i odredišnom tržištu. Završite oklope kablova sa EMC stezaljkom od 360 stepeni, nikada uvijenom u pigtail, najčešća greška na lokaciji. A na IT (neuzemljenim) zalihama, odspojite unutrašnji EMC filter, korak koji je odštampan u svakom priručniku i preskočen češće nego što iko priznaje.

6.5 Grijanje i raspored panela

Dizajn panela samo ovdje: protok zraka od donjeg ulaza do gornjeg izlaza, zazori iznad i ispod svake jedinice, slaganje topline kada pogoni sjede jedan pored drugog i interval čišćenja filtera. Veličina okvira prema ambijentu pripada 5.4.

6.6 Režim požara i premosnica

Režim požara čini da pogon ignoriše većinu zaštitnih ometanja i nastavi da radi sve dok ne pokvari, tako da se izvlačenje dima nastavlja koliko god je fizički moguće. Bypass isključuje pogon iz strujnog kruga i povezuje motor preko linije, a potrebno mu je blokiranje kontaktora tako da se dva izvora nikada ne mogu zatvoriti zajedno. Bypass je opcija, a ne zadana: to navedite u svojoj narudžbi, jer bypass ormar mijenja i cijenu i dimenzije panela. Ono što vaša instalacija mora imati je postavljeno lokalnim kodom i vašim AHJ.

7. Povezivanje pogona na Vaš BMS

Ožičena analogna kontrola je dovoljna ako vam je potrebna samo brzina. Pređite na sabirnicu polja za dijagnostiku, mjerenje energije, kontrolu više-pumpa ili dugo vraćanje na ploču. Modbus RTU je ugrađen u skoro svaki trenutni opseg. BACnet MS/TP je standardna za porodice HVAC kao što je ABB ACH580 i opciona kartica za porodice opšte namene uključujućiSiemens SINAMICS, Schneider Altivar, Rockwell PowerFlex, Mitsubishi FRiOmron MX2. Potvrdite svaku karticu sa brojem dela.

Mapirajte najmanje šest tačaka: izlazna frekvencija, struja, snaga, napon istosmjerne sabirnice, riječ o grešci i radni sati. Prva tri daju energetski obračun, posljednja tri daju rano upozorenje i dokaze za potraživanje garancije. Ako se vaše kontrole nalaze na PLC-u, našePLCiHMIasortiman pokriva iste brendove.

8. Unakrsna-referenca modela HVAC pogona

Pročitajte bilo koju tabelu odabira ovim redoslijedom: klasa snage i napona, zatim HVAC funkcije, zatim komunikacija. HVAC premium kupuje ugrađenu-PID i više-upravljanje pumpama, režim požara, BACnet, obložene ploče i skupove parametara ventilatora i pumpe. Ako ne koristite ništa od toga, disk opće namjene obavlja posao za manje.

Desna kolona je poenta. Zamjena rijetko ne uspije jer je nasljednik pogrešan. Ne uspijeva jer izrez više ne odgovara, skup parametara neće biti uvezen, stara komunikaciona kartica se ne uključuje ili se zadani način upravljanja razlikuje od onoga što stranica očekuje. Pošaljite staru natpisnu pločicu i mi ćemounakrsna-referenca prema broju modelapre nego što promenite dizajn.

9. Nadogradnja, cijena i kada ne postaviti pogon

Na postojećoj opremi, prikladnost motora odlučuje o svemu: klasu izolacije, radnu snagu pretvarača i bilo kakvu istoriju kvara ležaja. Stariji motor sa standardnom izolacijom na dugom kablu je klasičan put do kvara namotaja tri mjeseca nakon puštanja u rad. Neka posao potpiše licencirani električar prema lokalnom kodeksu.

Ukupni trošak instalacije nije cijena pogona. Brojite prigušnice i filtere, zaštitu ležajeva, modifikacije panela, kablove, vrijeme puštanja u rad i prozor za gašenje. Na mnogim poslovima pogon je ispod polovine ukupnog iznosa, zbog čega vam poređenje cijena pogona malo govori. Otplata je inkrementalni trošak podijeljen sa godišnjom uštedom, stoga navedite svoju tarifu, sate rada i profil opterećenja umjesto da navodite generičku cifru. Našnapomene o primjeni u energetskom sektorupokazati kako se te pretpostavke ponašaju na terenu.

Četiri slučaja u kojima je odgovor ne: vrlo kratki radni sati, oprema koja već ima integrisanu promjenjivu brzinu, opterećenje konstantnog momenta pogrešno-navedeno kao promjenjivi moment i motor čija izolacija nije dorasla.

10. Puštanje u rad i pronalaženje kvarova

Prije prvog pokretanja, postavite podatke s natpisne pločice, ograničenje struje, ograničenja frekvencije, vremena rampe, način upravljanja, frekvenciju nosioca, frekvencije preskakanja, ponašanje ponovnog pokretanja i komunikacijsku adresu. Tri su pogrešno postavljene više od ostalih: prekratko ubrzanje (preskok prekostrujnog prekida), prekratko usporavanje (okidanje prenapona) i frekvencija nosioca je povećana radi tišine bez smanjenja od 5.4.

Ventilatori i kondenzatori su potrošni materijal vrijedan zamjene. Kvar modula napajanja u starijoj jedinici obično nije, a jedinica bez rezervnih mora se zamijeniti, što vas vraća na odjeljak 8.

11. Kako nabaviti pravi disk

Postavite ova pitanja bilo kom dobavljaču prije nego što uporedite cijene.

1. Šta pokriva garancija i da li počinje pri otpremi ili puštanju u rad?
2. Možete li testirati napajanje jedinice prije slanja i poslati dokaz?
3. Koja je politika povrata na pogrešno navedenu jedinicu?
4. Hoćete li podržati izbor u odnosu na moju natpisnu pločicu i uslove lokacije?
5. Koje je stvarno vrijeme isporuke od zaliha koje imate?

Zatim provjerite šta stiže: natpisna pločica na kartonskoj naljepnici, sljedljivi serijski broj, navedena verzija firmvera. Prilikom zatvaranja pogona, dvije dodatne sedmice vremena isporuke koštaju mnogo više od jaza između ponuda, zbog čega dostupnost nadmašuje jediničnu cijenu.

Tako i mi radimo.Chentuozalihe ABB, Siemens, Schneider, Mitsubishi, Omron i Rockwell pogoni u Shenzhenu, isporučuju se u roku od 48 sati DHL-om, FedEx-om, UPS-om ili TNT-om, daje jednogodišnju podršku nakon prodaje i pomaže pri odabiru, instalaciji i testiranju. Svi nazivi brendova i brojevi modela iznad su zaštitni znakovi njihovih vlasnika i pojavljuju se ovdje samo za unakrsnu-referencu.

FAQ

 

 

Moj stari pogon je ukinut. Šta da naručim umjesto toga?

Pošaljite puni broj modela sa natpisne pločice. Porodica naslednika je obično očigledna; posao leži u razlikama, što znači dimenzijama, izgledu terminala, migraciji parametara i komunikacijskim karticama. Vidi odjeljak 8.

Koja veličina pogona mi je potrebna za motor od 10 KS?

Pogledajte struju na natpisnoj pločici, a ne konjske snage. Odaberite pogon čija vrijednost kontinuiranog varijabilnog momenta premašuje tu cifru s marginom, a zatim smanjite vrijednost za ambijent i nadmorsku visinu. Nominalni pogon od 10 HP je početna tačka, a ne odgovor.

Da li mi je potreban pogon specifičan za HVAC ili će funkcionisati opće namjene?

Pogon opće namjene savršeno dobro pokreće ventilator ili pumpu. Platite premiju samo za požarni način rada, BACnet, više-kontrolu pumpi ili obložene ploče. Uporedite oba u našemVFD katalog.

Koliko dug može biti kabl motora?

Zavisi od modela pogona, veličine okvira, tipa kabla i filtriranja, stoga uzmite ograničenje iz priručnika za broj vašeg dijela. Oklopljeni kabl obično dozvoljava kraće trajanje. Nakon toga dodajte izlazni reaktor ili dv/dt filter.

Mogu li pokrenuti motor od 50 Hz na 60 Hz?

Mehanički često da, električno pažljivo. Iznad nazivne frekvencije motor ulazi u polje slabljenje dok snaga ventilatora raste sa kockom brzine, tako da preopterećenje dolazi brzo. Prvo provjerite motor i pogonsku opremu.

Koje sertifikate disk treba da nosi za moje tržište?

Zavisi od odredišta, obično CE u Evropi, UL ili cUL u Sjevernoj Americi, EAC za euroazijsko tržište. Navodimo šta svaka jedinica nosi po broju dela, a ne opštu tvrdnju.

Besplatne konsultacije