การทำงานอินเวอร์เตอร์ไดร์ฟ

การทำงานอินเวอร์เตอร์ไดร์ฟและการนำไปใช้งาน

อินเวอร์เตอร์ไดรฟ์โดยทั่วไป ทำหน้าที่ควบคุมความเร็วมอเตอร์ไฟฟ้ากระสลับ ด้วยการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (ไฟหนึ่งเฟสหรือสามเฟส) เป็นไฟกระแสตรงโดยทำให้เรียบด้วยคาปาซิเตอร์และบางยี่ห้อใช้ DC choke แล้วผ่านวงจรพาวเวอร์ทรานซิสเตอร์เพื่อแปลงเป็นกระแสสลับสามเฟสอีกครั้งหนึ่งเพื่อควบคุมมอเตอร์
วงจรของทรานซิสเตอร์ไฟฟ้าของไดรฟ์อินเวอร์เตอร์ขนาดเล็กเป็นโมดูลอัจฉริยะ (Intelligent Power Module) ซึ่งเรียกว่า IPM ซึ่งรวมถึงการป้องกันตัวเองและวงจรควบคุมพื้นฐาน IPM จะแปลงไฟดีซีเป็นเอซี จึงเรียกว่า อินเวอร์เตอร์

 

การควบคุมอินเวอร์เตอร์ไดรว์

การควบคุมนี้เรียกว่า PWM (Pulse Width Modulation) คือไฟ DC จะถูกเปิดและปิดด้วยทรานซิสเตอร์อย่างรวดเร็วเนื่อง จากทรานซิสเตอร์สามารถควบคุมได้ทุกช่วงเวลาขั้นตอนอื่นๆจะถูกควบคุมโดยทรานซิสเตอร์ ความถี่ของการเปิดพัลส์เรียกว่า ‘Switch Frequency’ ความถี่ในการสลับมักจะอยู่ที่ประมาณ 3kHz ถึง 4kHz ดังนั้นพัลส์ที่ทำไว้สำหรับ 50Hz จะเป็น 3000/50 หรือ 60 พัลส์ต่อคลื่นไซน์หรือแต่ละเฟส เมื่อแรงดันไฟฟ้าคงที่การเหนี่ยวนำของมอเตอร์ผลลัพธ์คือการควบคุมทั้งแรงดันไฟฟ้า และความถี่

ตัว IPM ในไดรฟ์อินเวอร์เตอร์จะควบคุมแรงดันและความถี่ในแทบทุกช่วงที่การตั้งค่าพารามิเตอร์ใน VFD ซึ่งหมายความว่าเมื่อตั้งค่าไดรฟ์อินเวอร์เตอร์เราสามารถเลือกใช้มอเตอร์ 230V ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟแบบเฟสเดียว 230 โวลต์และตั้งความถี่พื้นฐานที่ 50Hz และมอเตอร์ขนาดเล็ก 400 V ที่เชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟสามเฟส 400V หรืออื่น ๆ

ตัวมอเตอร์จะงานได้อย่างถูกต้องเมื่อเส้นแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจากศูนย์ 0 Hz ไปยังความถี่พื้นฐาน x ค่าแรงดันปกติ ความถี่และแรงดันจะติดไว้บนแผ่นป้ายมอเตอร์
นอกจากนี้เราสามารถปรับมอเตอร์อื่น ๆ เช่น มอเตอร์ 400V x 50Hz จากแหล่งจ่ายไฟ 230 V 3 เฟส โดยตั้งความถี่เป็น 29Hz (ความเร็วลดลง) หรือใช้มอเตอร์ 230V จาก 400V โดยตั้งความถี่ที่ 87Hz (เมื่อต้องการเพิ่มความเร็วและกำลัง)

เบรคไฟฟ้าจะถูกนำมาใช้กับเพลามอเตอร์ผ่านทางอินเวอร์เตอร์ไดร์ฟเมื่อมีการติดตั้งและมีตัวต้านทานเบรคอยู่ (DBR) อินพุตของ inverter drive เป็นแบบทางเดียวในขณะที่เอ้าท์พุตนั้นปล่อยให้มีการไหลไปทั้งสองทิศทาง แรงเฉื่อยของโหลดจะส่งพลังงานไปเก็บไว้ในอินเวอร์เตอร์ไดร์ฟ เมื่อมีการพยายามทำให้ความเร็วของมอเตอร์ช้ากว่าอัตราที่กำหนดไว้สำหรับการชลอความเร็ว
ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น ตัวเก้บประจุจะชาร์จไฟระหว่างการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและจะใช้เบรคกับเพลาโดยปกติจะอยู่ประมาณ 10% ขึ้นอยู่กับขนาดของตัวเก็บประจุ

ต้องใช้สวิตช์เบรคหรือ ‘Chopper’ เพื่อเบี่ยงเบนความเร่งของเบรคเป็นตัวต้านทานเบรค ตัวต้านทานมักจะอยู่ภายนอกและมีขนาดให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เพียงพอเพื่อให้สอดคล้องกับการจัดอันดับองสวิตช์เบรคไม่สูงจนไม่สามารถใช้งานได้และมีขนาดทางกายภาพ (Watts) เพื่อให้ไม่ร้อนเกินไป

ที่มา https://inverterdrive.com/HowTo/inv/