Variabel Frekuensi Drive (Vfd) Untuk Motor Induksi

Motor induksi 1 phase banyak dipakai pada perlengkapan dan kendali industri. Motor induksi 1 phase Permanen Split Capacitor (PSC) yakni motor tipe paling sederhana dan paling banyak digunakan.

Secara desain, motor PSC yakni searah, yang memiliki arti mereka dirancang untuk berputar dalam satu arah. Dengan menyertakan belitan tambahan, dan relai dan sakelar eksternal, atau dengan menggunakan prosedur roda gigi, arah rotasi sanggup diubah. Dalam persepsi gres ini kita akan membahas secara rinci, bagaimana mengontrol kecepatan motor PSC di kedua arah menggunakan microcontroler PIC16F72 dan elektronik daya.

Microcontroler PIC16F72 diseleksi alasannya ialah salah satu microcontroler multi guna yang paling sederhana dan murah yang dimiliki Microchip dalam portofolionya. Meskipun tak punya PWM (Modulasi Lebar Pulsa) di perangkat keras untuk mendorong output PWM komplementer dengan grup musik mati dimasukkan, semua modulasi PWM dihasilkan dalam firmware menggunakan timer dan output ke pin output tujuan umum.

Apa itu Variabel Frekuensi Drive?

Variabel Frekuensi Drive atau VFD yakni cara yang memungkinkan pengendalian kecepatan motor induksi dengan menerapkan frekuensi tegangan supply AC yang bervariasi. Dengan mengendalikan frekuensi AC output, dimungkinkan untuk menggerakkan motor pada kecepatan yang berlainan menurut persyaratan.

Ini yakni speed drive yang sanggup disetel yang sebagian besar dipakai dalam aplikasi industri seumpama pompa, tata cara ventilasi, elevator, drive perkakas mesin, dll. Ini intinya yakni tata cara irit energi. Oleh alasannya itu persyaratan pertama yakni untuk menciptakan gelombang sinus dengan frekuensi yang berlainan untuk Variabel Frekuensi Drive.

Apa Teknologi yang Diadopsi di Variabel Frekuensi Drive?

Ini yakni tata cara yang berbincang output AC dengan frekuensi yang beraneka ragam untuk mengontrol kecepatan motor sesuai dengan kebutuhan. Inverter Frekuensi 1 Phase lebih lazim alasannya sebagian besar perangkat melakukan pekerjaan dalam supply AC 1 phase. Ini berisikan penyearah jembatan gelombang sarat untuk merubah AC 220/110 Volt menjadi sekitar 300/150 volt DC.

Output DC dari penyearah jembatan dihaluskan oleh kapasitor smoothing bernilai tinggi untuk menetralisir riak AC. Tegangan DC tetap ini kemudian diumpankan ke rangkaian penghasil frekuensi terbuat dari transistor MOSFET (transistor pengaruh medan oksida logam) / transistor IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor). Rangkaian MOSFET / IGBT ini menerima DC dan menggantinya menjadi AC dengan variabel frekuensi untuk mengontrol kecepatan perangkat.

Perubahan frekuensi sanggup diraih dengan menggunakan rangkaian elektronik atau Microcontroler. Rangkaian ini memvariasikan frekuensi tegangan (PWM) yang dipraktekkan pada drive gate (gerbang) rangkaian MOSFET / IGBT. Makara tegangan AC dari banyak sekali frekuensi timbul di output. Microcontroler sanggup diprogram untuk merubah frekuensi output sesuai dengan kebutuhan.

Sistem Variabel Frekuensi Drive

Perangkat Frekuensi Variabel memiliki tiga bab seumpama Motor AC, Controller dan Antarmuka Pengoperasian.

Motor AC yang dipakai dalam Variabel Frekuensi Drive kebanyakan yakni motor induksi 3 phase walaupun motor 1 phase dipakai dalam beberapa sistem. Motor yang dirancang untuk operasi kecepatan tetap biasanya digunakan, tetapi beberapa rancangan motor berbincang kinerja yang lebih baik di Variabel Frekuensi Drive dari rancangan standar.

Bagian Pengendali atau Controller yakni rangkaian konverter daya elektronik padat untuk merubah AC ke DC dan kemudian ke AC gelombang sinus. Bagian pertama yakni bab konverter AC ke DC yang memiliki jembatan penyearah gelombang sarat biasanya jembatan phase sarat 3 phase / 1 phase. Peralihan DC ini kemudian dikonversi menjadi AC gelombang sinus kuasi menggunakan rangkaian switching inverter. Di sini transistor MOSFET / IGBT dipakai untuk membalikkan DC ke AC.

Bagian inverter merubah DC menjadi tiga terusan AC untuk menggerakkan motor 3 phase. Bagian Pengontrol juga sanggup dirancang untuk berbincang aspek daya yang lebih baik, distorsi yang kurang serasi dan sensitivitas rendah untuk input AC transien.

Mengontrol Volts / Hz

Rangkaian pengontrol menertibkan frekuensi AC yang ditawarkan ke motor lewat metode kendali volt per hertz. Motor AC memerlukan tegangan yang diberikan variabel saat frekuensi berubah untuk berbincang torsi yang ditentukan.

Misalnya, bila motor dirancang untuk melakukan pekerjaan di 440 volt pada 50Hz, maka AC yang dipraktekkan pada motor mesti dikurangi menjadi setengah (220 volt) saat frekuensi meningkat menjadi setengah (25Hz). Peraturan ini didasarkan pada Volts / Hz. Dalam urusan di atas, rasionya yakni 440/50 = 8,8 V/Hz.

 phase banyak dipakai pada perlengkapan dan kendali industri Variabel Frekuensi Drive (VFD) untuk Motor Induksi

Metode Pengendalian Tegangan Lainnya:

Selain mengendalikan Volts/Hz, metode yang lebih gres seumpama Direct Torque Control atau DTC,  Space Vector Pulse Width Modulation  (SVPWM), dll. Juga dipakai untuk mengontrol kecepatan motor.

Dengan mengendalikan tegangan pada motor, fluks magnet dan torsi sanggup diatur dengan tepat. Dalam metode PWM, sakelar inverter menciptakan gelombang sinus kuasi lewat serangkaian pulsa sempit dengan durasi pulsa beraneka ragam sinusoidal semu.

Antarmuka Operasi

Bagian ini memungkinkan pengguna untuk memulai/menghentikan motor dan menyesuaikan kecepatan. Fasilitas lain tergolong pembalikan motor, beralih antara kendali kecepatan manual dan otomatis dll.

Antarmuka operasi berisikan panel dengan performa atau indikator dan meter untuk menampilkan kecepatan motor, tegangan yang diterapkan, dll. Satu set sakelar pads tombol biasanya ditawarkan untuk mengendalikan sistem.

Dalam built -Soft Start

Pada motor induksi biasa, yang dihidupkan menggunakan sakelar AC, arus yang ditarik jauh lebih tinggi dari nilai pengenal dan sanggup meningkat dengan kenaikan akselerasi beban untuk meraih kecepatan sarat motor.

Di segi lain dalam motor yang dikendalikan Variabel Frekuensi Drive, mulanya tegangan rendah pada frekuensi rendah diterapkan. Frekuensi dan tegangan ini meningkat pada tingkat yang terkontrol untuk mempercepat beban. Ini menyebarkan torsi nyaris lebih dari nilai pengenal motor.

Pergantian Motor Variabel Frekuensi Drive

Frekuensi dan tegangan yang diberikan pertama-tama dikurangi ke tingkat yang terkontrol dan kemudian terus menurun sampai menjadi nol dan motor mati.

Rangkaian Aplikasi untuk mengontrol kecepatan Motor Induksi 1 Tunggal

Pendekatannya relatif mudah sejauh menyangkut rangkaian daya dan rangkaian kontrol. Pada segi input, pengganda tegangan dipakai dan pada segi output dipakai H-bridge, atau 2-phase inverter, seumpama yang ditunjukkan pada Gambar 2. Salah satu ujung belitan utama dan start dihubungkan ke masing-masing setengah jembatan dan yang lain ujung-ujungnya dihubungkan bareng ke titik netral dari catu daya AC.

Rangkaian kendali memerlukan empat PWM dengan dua pasangan komplementer dengan grup musik mati yang cukup antara output komplementer. Dead grup musik PWM yakni PWM0-PWM1 dan PWM2-PWM3. PIC16F72 tak punya PWM yang dirancang dalam perangkat keras untuk menciptakan output seumpama yang kita butuhkan. Sehubungan dengan VF, bus DC disintesis dengan memvariasikan frekuensi dan amplitudo. Ini akan berbincang dua tegangan sinus pada out of phase.

Jika tegangan yang dipraktekkan pada belitan utama memperlambat belitan mulai sebesar 90 derajat, motor berlangsung dalam satu arah (yaitu maju). Jika kita ingin merubah arah rotasi maka tegangan yang dipraktekkan pada belitan utama yakni untuk melakukan belitan awal.

 phase banyak dipakai pada perlengkapan dan kendali industri Variabel Frekuensi Drive (VFD) untuk Motor Induksi