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    低壓軟啟動控制柜RVSS與VFD對比

    摘要:軟啟動控制柜價格便宜,但VFD通常提供更好的價值。無論它們是用于加工廠還是離散制造,商業,市政或機構設施中,跨線啟動的電動機在快速加速至全速時都需要大量能量。全線啟動...

    軟啟動控制柜價格便宜,但VFD通常提供更好的價值。無論它們是用于加工廠還是離散制造,商業,市政或機構設施中,跨線啟動的電動機在快速加速至全速時都需要大量能量。全線啟動的標準EPAct電動機通常需要5-6倍的鎖定轉子或滿載放大器(FLA)啟動電流才能達到運行速度,而NEMA優質電動機在啟動時可能需要8-10倍的FLA。在風扇,泵,壓縮機,混合器和輸送機等應用中,可以使用降壓軟啟動器(RVSS)或變頻驅動器(VFD)代替傳統的接觸器或電動機啟動器,以減小浪涌電流。RVSS和VFD均會降低啟動期間施加到電動機的AC RMS電壓。與全線啟動相比,兩者都可以減少浪涌電流,從而降低啟動扭矩多達30%至70%。
     
    在頻繁啟動和停止的設備中,減小浪涌電流會大大降低電機發熱,因為它會降低I 2 R,從而延長電機壽命。降低的啟動電動機扭矩還可以顯著延長皮帶驅動和機械齒輪設備的壽命。實際上,某些設備(例如大風扇和水泵)在啟動時需要延長斜坡時間,以防止機械系統損壞。
     
    RVSS和VFD具有節能,省電和節省設備的屬性,但它們之間存在很大差異。VFD和RVSS之間的選擇取決于應用程序,控制和性能要求,初始成本和系統生命周期成本以及操作復雜性。

    RVSS操作

    RVSS具有較低的初始成本,有限的數字和模擬診斷信號,簡單的RUN / STOP控制方案以及減少峰值電流消耗和對設備的機械沖擊的能力(請參閱比較表)。RVSS的潛在應用包括超大型(200-500 hp)的泵,風扇,混合器和離心機,它們通常只需要很少的啟動和停止。與工廠控制網絡的集成很少或沒有集成;并且必須在運行期間以全額定速度運行。
     
    RVSS會在啟動期間調節施加到電動機的電壓,以控制其電流和轉矩特性。硅控整流器陣列背對背配置,以便控制電路可以在交流波形的正向和負向偏移時對它們進行門控??刂齐娐坊蜷T點火控制處理器控制加速和減速斜坡的斜率。允許傳遞到電動機的交流線電壓波形的量與柵極點火斜坡成正比。這使RVSS可以將施加到電動機的電壓從零調節到線電壓。
     
    大多數RVSS在三相輸出中的兩個上都裝有電流互感器(CT),以向控制處理器提供電流測量反饋。電流反饋允許軟起動器在加速期間調整到編程的轉矩極限。監視隨時間變化的電流反饋還允許將RVSS用作外部電動機過載設備。
     
    加速時間取決于啟動時電機上的負載。使用旁路繼電器時,當電動機達到運行速度時,它們允許將RVSS從電路中取出。
     
    RVSS的效率通常約為99.5%。某些軟啟動器具有限制電機輸出電壓的能力。不需要電動機滿載的應用也不需要完全勵磁電流。降低電動機的電壓也會減小電流,從而在不犧牲速度的情況下提高了效率。

    VFD操作

    盡管VFD具有許多應用優勢,例如能效,減輕電機和設備的壓力,診斷能力以及過程控制集成,但使用VFD的主要原因是控制電機速度。好處是降低電動機速度通??梢蕴岣吣茉葱?。
     
    例如,使用VFD將速度或流量降低20%可能會減少50%的能耗。盡管VFD的效率通常約為95%到97%,但它可以直接改變電動機速度而不使用阻尼器,流量控制和截止閥通??梢哉w提高系統效率,并降低維護成本。
     
    VFD將交流線路電壓整流為直流電壓,然后將其施加到直流母線上。直流母線電壓被“反相”為脈沖直流,其RMS值模擬正弦編碼的交流電壓。結果是通過絕緣柵雙極型晶體管選通的脈寬調制直流輸出。
     
    VFD的輸出頻率通常在0到AC輸入線頻率之間變化。但是,在某些應用中,頻率可能會超過線路頻率,從而產生有益的效果。與RVSS一樣,VFD也使用CT測量電動機電流。感應電流使VFD能夠實現電動機過載監控,失速預防以及轉矩和電流限制。


    RVSS-VFD比較

    VFD優于RVSS的主要優點是速度控制。VFD可以將輸出頻率從零變化到高于基本電動機頻率。如果過程需要非常嚴格的速度調節,則必須根據負載改變施加到電動機的頻率,以便精確控制速度。
     
    相比之下,RVSS僅施加線路頻率,因此電動機的運行速度是固定的。但是對于不需要改變負載速度的應用,軟啟動器可能是一種非常經濟高效的解決方案。
     
    VFD非常適合需要一致加速時間的應用。RVSS的加速時間比所選的斜坡時間更多地取決于負載,因此與VFD不同,無法控制精確的加速時間。
     
    但是,如果持續加速時間不是問題,并且僅需控制轉矩或電流,則RVSS可能是更具成本效益的解決方案。如果電流限制是不以全電壓啟動的主要原因,則RVSS可能是一個合適的選擇。電流限制成為一個因素時,Amp等級的RVSS和VFD之間的成本差異可能是決定因素。
     
    VFD可能是RVSS初始成本的2到3倍,并且通常需要稍高的專業知識才能集成到流程中。但是,它們提供了對使用它們的過程和應用程序的更大控制。在某些應用中,VFD的額外成本是合理的,例如當電動機由于配電系統施加的電流限制而無法提供足夠的轉矩來啟動負載時。
    與RVSS不同,VFD可以以不超過電動機FLA的線電流將電動機在滿載轉矩下加速至全速運行。如果需要考慮啟動轉矩,請考慮VFD具有更高的每安培比轉矩。
     
    除了電機控制優勢外,VFD還具有優于RVSS的功能優勢。VFD提供更多的模擬和數字診斷信息,并具有可與工廠自動化和控制網絡連接的可編程性能參數。通??梢詫ζ溥M行自定義以使其在過程要求內起作用,從而無需使用更高級別的外部控制器。
     
    在可變扭矩應用(例如離心泵和風扇)中使用VFD可以非??焖俚毓澥∧茉?,因為過程保持較低的速度,從而抵消了最初的投資成本。某些應用程序甚至可以在幾個月內償還典型VFD的全部成本,特別是如果本地公用事業提供VFD折扣計劃。
     
    RVSS和VFD均可降低電動機的啟動電壓,降低能耗,并減輕電動機和機械設備上的壓力。但是,在尋找價值時,用戶可能需要超越初始成本,并確定VFD所增加的性能和功能是否足以證明所增加的成本。
     
    VFD與軟起動器相比具有明顯的優勢,即能夠控制電動機的速度。根據不同的應用,將電動機速度降低20%可以減少多達50%的能耗。
     
    VFD通過提供從0到高于線路頻率的頻率來改變電動機速度。VFD還提供網絡連接,可編程調整和靈活的用戶界面。

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