VFD-invertermotorer – YVF2 trefaset motor med variabel frekvens
Oversigt over YVF/YVF2-seriens variabelfrekvensmotor
YVF2-serien af variabelfrekvens trefaset asynkronmotor er udviklet fra Y2-seriens platform med specifikke designændringer til inverterdrevet drift. I modsætning til standard induktionsmotorer, der kører med en fast hastighed bestemt af forsyningsfrekvensen, er VFD-motorer designet til at køre med kontinuerligt variable hastigheder styret af et eksternt variabelt frekvensdrev (inverter). Denne kombination af motor og VFD muliggør præcis hastighedsregulering, blød start, energibesparelser ved belastninger med variabelt moment og procesoptimering på tværs af en bred vifte af industrielle applikationer.
Den primære tekniske forskel mellem en VFD-motor og en standard trefaset motor ligger på tre områder: isoleringssystemet er opgraderet til H-klasse (180 °C) med koronaresistent ledning for at modstå de høje dV/dt-spændingsspidser produceret af PWM-inverterudgangen; kølesystemet bruger en uafhængigt drevet aksialventilator (IC416) i stedet for en akselmonteret ventilator, hvilket sikrer konstant luftstrøm uanset motorhastighed; og det elektromagnetiske design er optimeret til at minimere momentpulsering og hørbar støj under variabel frekvensexcitation.
Vores fabrik producerer i øjeblikket YVF2-motorer i 12 stelstørrelser fra IEC 80 til 315, der dækker 23 effektklasser fra 0,55 kW til 315 kW. Hastighedsområdet med konstant moment er 5-50 Hz, og området med konstant effekt strækker sig fra 50 Hz op til 100 Hz, hvilket gør disse motorer velegnede til både lavhastigheds-, højhastigheds- og højhastigheds-konstanteffektapplikationer.
Tekniske specifikationer
| Parameter | Specifikation |
|---|---|
| Motorserie | YVF2 (inverterdrift, IE2/IE3 tilgængelig) |
| Effektområde | 0,55 kW – 315 kW (0,75 HK – 420 HK) |
| IEC-rammestørrelser | 80M, 90S/L, 100L, 112M, 132S/M, 160M/L, 180M/L, 200L, 225S/M, 250M, 280S/M, 315S/M/L |
| Antal poler | 4-polet standard (1500 o/min ved 50Hz); 2-polet og 6-polet tilgængelig på forespørgsel |
| Nominel spænding | 380V (standard), 400V, 440V, 460V, 690V tilgængelig |
| Basisfrekvens | 50Hz standard (60Hz tilgængelig) |
| Konstant momentområde | 5 Hz – 50 Hz (hastighedsforhold 10:1) |
| Konstant effektområde | 50 Hz – 100 Hz |
| Isoleringsklasse | Klasse H (180°C) med koronaresistent magnettråd |
| Beskyttelsesklasse | IP55 (støvtæt, vandstrålebeskyttet) |
| Kølemetode | IC416 (fuldstændig lukket, uafhængigt ventileret af separat AC-ventilatormotor) |
| Strømforsyning til køleblæser | Enfaset 220V/50Hz eller trefaset 380V/50Hz (tilsluttet direkte til elnettet, ikke VFD-udgang) |
| Encoder-mulighed | Inkrementel encoder 1024 PPR (pulser pr. omdrejning), 5V TTL- eller 12V linedriverudgang |
| Isolationsspændingsklassificering | Tåler peakspænding ≥ 1.600 V fra PWM-inverterudgang (dV/dt ≥ 1.000 V/µs) |
| Toldklassificering | S1 (kontinuerlig), nominel til 100% drejningsmoment ved alle hastigheder inden for konstant momentområde |
| Montering | IM B3 (fod), IM B5 (flange), IM B35 (kombineret) |
| Husmateriale | Aluminiumlegering (ramme 80-160), støbejern (ramme 160-315) |
| Vibration (ubelastet) | ≤ 1,8 mm/s (ramme 80-132); ≤ 2,8 mm/s (ramme 160-315) |
| Støj (ubelastet, ved basisfrekvens) | Ramme 80: 73 dB(A); Ramme 132: 80 dB(A); Ramme 200: 92 dB(A); Ramme 280: 99 dB(A) |
| VFD-kompatibilitet | Kompatibel med alle større VFD-mærker: ABB ACS, Siemens G120/S120, Danfoss FC, Yaskawa A1000, Delta VFD, Schneider ATV |
| Overholdelse af standarder | JB/T 7118-2004, IEC 60034, GB/T 755, NEMA MG1 Del 31 (inverter-fødede motorer) |
Moment-hastighedskarakteristika
Følgende tabel viser den nominelle udgangseffekt, det nominelle drejningsmoment og den matchede VFD-kapacitet for vores 4-polede YVF2-serie motorer. Konstant drejningsmomentområdet tillader fuldt nominelt drejningsmoment fra 5 Hz til 50 Hz. Over 50 Hz går motoren i konstant effekttilstand, hvor drejningsmomentet falder omvendt med hastigheden.
| Stelstørrelse | Nominel effekt (kW) | Nominelt drejningsmoment (N·m) | Matchet VFD (kW) | Konstant momentområde (Hz) | Konstant effektområde (Hz) |
|---|---|---|---|---|---|
| 80 mio. | 0,55 – 0,75 | 3,5 – 4,7 | 0,75 – 1,5 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 90S/L | 1,1 – 1,5 | 7,0 – 9,5 | 1,5 – 2,2 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 100L | 2,2 – 3,0 | 14 – 19 | 3,0 – 4,0 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 132S/M | 5,5 – 7,5 | 35 – 47,7 | 7,5 – 11 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 160 m/l | 11 – 15 | 70 – 95,5 | 15 – 18,5 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 180 m/l | 18,5 – 22 | 117 – 140,9 | 22 – 30 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 200L | 30 | 190.9 | 37 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 225S/M | 37 – 45 | 235,5 – 286,4 | 45 – 55 | 5 – 50 | 50 – 100 |
| 250 mio. | 55 | 350.1 | 75 | 3 – 50 | 50 – 100 |
| 280S/M | 75 – 90 | 447,7 – 572,9 | 90 – 110 | 3 – 50 | 50 – 100 |
Hvorfor bruge en dedikeret VFD-motor i stedet for en standardmotor
Selvom standard trefasede induktionsmotorer kan betjenes på en VFD til grundlæggende hastighedsjustering, er der målbare forskelle i ydeevne og pålidelighed, når man bruger en specialbygget invertermotor. Tabellen nedenfor fremhæver de tekniske årsager til at specificere en YVF2-motor til krævende applikationer med variabel hastighed.
| Funktion | Standardmotor på VFD | YVF2 invertermotor |
|---|---|---|
| Isoleringssystem | F-klasse (155°C), standardtråd | H-klasse (180°C), koronaresistent ledning klassificeret til ≥1.600V peak |
| Køling ved lav hastighed | Akselmonteret ventilator — luftstrømmen falder proportionalt med hastigheden | Uafhængig ventilator kører med konstant hastighed — fuld køling ved alle motorhastigheder |
| Drejningsmoment ved lav hastighed | Skal nedgraderes til under 25 Hz (typisk 60-70% moment ved 10 Hz) | 100% nominelt drejningsmoment fra 5 Hz til 50 Hz — ingen derating nødvendig |
| Hastighedsfeedback | Kun åben sløjfe V/f-styring | Lukket-loop vektorstyring med valgfri 1024 PPR-encoder |
| Forventet viklingslevetid | Reduceret med 30–50% på grund af PWM-spændingsbelastning | Fuld nominel levetid for viklingen — isolering designet til inverterdrift |
| Beskyttelse mod lejestrøm | Ingen — risiko for lejerifling | Isoleret leje som ekstraudstyr (ramme 160+) eller akseljordingsring |
Funktioner og tekniske fordele
Corona-resistent isoleringssystem
Alle YVF2-statorviklinger bruger dobbeltbelagt koronaresistent magnettråd med en nominel impulsspændingsmodstandsevne på 1.600 V peak minimum. Trådisoleringen har nanofyldt emalje, der modstår delvis afladningsforringelse forårsaget af højfrekvent PWM-skift. Kombineret med VPI-behandling (vakuumtrykimprægnering) opretholder dette isoleringssystem sin dielektriske integritet i hele motorens levetid, selv under kontinuerlig inverterexcitation.
Uafhængig tvungen ventilationskøling (IC416)
En separat ventilatormotor monteret på NDE-beslaget giver konstant luftstrøm uanset hovedmotorens hastighed. Dette eliminerer problemet med termisk nedregulering, der opstår, når en standard akselmonteret ventilator bremser ved lave motorhastigheder. Køleventilatoren drives direkte fra lysnettet (ikke fra VFD-udgangen), hvilket sikrer ensartet køleydelse fra stilstand til maksimal hastighed. Ventilatormotoren er typisk klassificeret til 30-80 W afhængigt af rammestørrelsen.
Valgfri encoder til lukket sløjfestyring
En inkrementel encoder (1024 PPR, 5V TTL eller 12V line driver) kan fabriksinstalleres på NDE-akselforlængeren. Dette giver præcis hastighedsfeedback til VFD'en for lukket-loop vektorstyring, hvilket muliggør en hastighedsreguleringsnøjagtighed på ±0,01% og momentresponstider på under 10 ms. Encoderfeedback er påkrævet til applikationer, der kræver præcis hastighedssynkronisering, såsom fleraksede viklere, webhåndteringssystemer og CNC-maskinespindler.
Lavmoment-rippeldesign
Statorspaltens geometri og rotorstangens skævvinkel er optimeret specifikt til variabel frekvens excitation. Dette reducerer elektromagnetisk momentpulsering ved lave frekvenser, hvilket resulterer i en jævnere akselrotation uden den cogging-effekt, der kan opstå, når standardmotorer kører ved hastigheder under 15 Hz. Jævn drift ved lav hastighed er afgørende for transportbåndspositionering, ekstruderskruedrev og præcisionsbelægningsapplikationer.
Industriapplikationer
VFD-motorer parret med frekvensomformere tilbyder betydelige fordele inden for energibesparelser, processtyring og udstyrsbeskyttelse på tværs af en bred vifte af industrisektorer:
HVAC-ventilatorer og -pumperVariabel hastighedsstyring af centrifugalventilatorer og pumper reducerer energiforbruget med 30-60% sammenlignet med drift med fast hastighed med drosselventiler. Affinitetslovene betyder, at strømforbruget falder med tredjegraden af hastighedsreduktionen. |
Trykning og webhåndteringClosed-loop vektorstyring med encoderfeedback muliggør præcis regulering af banespænding og synkronisering af linjehastigheden mellem flere trykkestationer, spolemaskiner og afrullere, der opererer med koordinerede hastigheder. |
Tekstil- og trådtrækningSpindeldrev med variabel hastighed til spindemaskiner, trækkemaskiner og twistere. Hastighedsjustering muliggør bearbejdning af forskellige fibertyper og denierspecifikationer uden mekaniske gearskift. |
Ekstrudere og plastforarbejdning
Skruehastigheden styrer direkte outputhastigheden og smeltekvaliteten. VFD-motorer giver jævn, vibrationsfri rotation fra 10% til 100% nominel hastighed. Konstant drejningsmoment ved lave hastigheder er afgørende for højviskositetspolymerforarbejdning. Typisk effektområde: 11-160 kW.
CNC-maskineværktøjsspindler
Spindeldrev til fræse-, dreje- og slibemaskiner kræver et bredt hastighedsområde med konstant effekt over basisfrekvensen. Det konstante effektområde på 50-100 Hz muliggør en fordobling af spindelhastigheden til lette sletbearbejdninger, hvilket forbedrer overfladekvaliteten og cyklustiden.
Transportbånd og materialehåndtering
Justerbar transportbåndshastighed muliggør linjebalancering, skånsom produkthåndtering og kontrol af akkumuleringszonen. Blød start via VFD-rampe eliminerer båndglidning og reducerer mekanisk belastning på koblinger, lejer og båndsamlinger.
Guide til parring af VFD-motor og -drev
Når du vælger en VFD til parring med en YVF2-motor, skal VFD'ens nominelle udgangsstrøm være lig med eller overstige motorens nominelle strøm. Til krævende applikationer (hyppige starter, høj inertibelastning eller drift med vedvarende overbelastning) skal du vælge en VFD, der er én størrelse større end motorens nominelle værdi. Følgende tabel viser den anbefalede VFD-dimensionering:
| Motoreffekt (kW) | Motorens nominelle strøm (A) | VFD Normal drift (kW) | VFD Heavy Duty (kW) |
|---|---|---|---|
| 0.75 | 2.1 | 0.75 | 1.5 |
| 2.2 | 5.1 | 2.2 | 4.0 |
| 5.5 | 12.2 | 5.5 | 7.5 |
| 11 | 23.8 | 11 | 15 |
| 22 | 45.5 | 22 | 30 |
| 45 | 89.0 | 45 | 55 |
| 75 | 139.6 | 75 | 90 |
Installations- og ledningsføringsnoter
Tilslut motorens hovedstrømkabler (U1, V1, W1) til VFD-udgangsterminalerne (U, V, W). Brug et afskærmet motorkabel med skærmen jordet i både VFD- og motorenden for at reducere elektromagnetisk interferens. Kabellængden mellem VFD og motor bør ikke overstige 50 meter uden en udgangsreaktor eller et dV/dt-filter.
Tilslut den uafhængige køleventilator direkte til strømforsyningen via en separat afbryder eller kontaktor. Tilslut ikke ventilatoren til VFD-udgangen. Ventilatoren skal køre kontinuerligt, når motoren er i drift, også under lavhastighedsdrift.
Hvis der er installeret en encoder, skal encoderkablet tilsluttes VFD PG'ens (pulsgenerator) indgangskort ved hjælp af et afskærmet parsnoet kabel. Hold encoderkablet adskilt fra strømkabler med mindst 200 mm, og kryds det i 90° vinkler, hvor adskillelse ikke er mulig.
For motorkabler, der er længere end 30 meter, skal der installeres et sinusbølgefilter eller en dV/dt-reaktor ved VFD-udgangen for at begrænse spændingsspidser ved motorterminalerne. Dette forlænger motorisoleringens levetid, især for motorer, der kører på 460V- eller 690V-systemer, hvor reflekterede bølgespændinger kan overstige 1.200V peak.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er en VFD-motor, og hvordan adskiller den sig fra en standardmotor?
En VFD-motor (også kaldet en invertermotor) er en trefaset induktionsmotor, der er specielt designet til drift med et variabelt frekvensdrev. Den adskiller sig fra en standardmotor på tre nøgleområder: forstærket isolering til at modstå PWM-spændingsspidser, en uafhængig køleventilator, der giver konstant luftstrøm ved alle hastigheder, og optimeret elektromagnetisk design til jævn momentlevering i hele hastighedsområdet.
Kan jeg bruge en standard trefaset motor med en VFD?
Ja, til basale applikationer med et begrænset hastighedsområde (typisk 30-60 Hz) og moderate driftscyklusser. Standardmotorer skal dog nedgraderes ved lave hastigheder på grund af reduceret kølekapacitet, og isoleringssystemet kan nedbrydes hurtigere under kontinuerlig inverterdrift. Til applikationer, der kræver drift under 20 Hz, hyppige hastighedsændringer eller kontinuerlig drift ved lav hastighed, anbefales en dedikeret VFD-motor for at undgå for tidlig isoleringsfejl.
Hvad er hastighedsområdet med konstant moment?
Området for konstant moment er det frekvensbånd, inden for hvilket motoren kan levere 100% af sit nominelle moment uden termisk derating. For vores YVF2-serie er dette område 5 Hz til 50 Hz (basisfrekvens). Under 5 Hz begynder momentkapaciteten at falde. Over 50 Hz går motoren i konstant effekttilstand, hvor momentet falder omvendt med hastigheden, mens effekten forbliver konstant op til 100 Hz.
Har jeg brug for en encoder til min VFD-applikation?
En encoder er ikke nødvendig til de fleste applikationer med variabelt moment, såsom ventilatorer, pumper og blæsere, hvor åben-loop V/f eller sensorløs vektorstyring giver tilstrækkelig hastighedsregulering (typisk ±0,5-1% nøjagtighed). En encoder anbefales til applikationer, der kræver præcis hastighedsstyring (±0,01%), høj dynamisk momentrespons, holdemoment ved nul hastighed eller synkronisering af hastigheden på flere akser. Almindelige encoder-krævede applikationer omfatter spolemaskiner, afrullere, CNC-spindler og flersektionerede trykpresser.
Hvor meget energi kan en VFD spare på pumpe- og ventilatorapplikationer?
For centrifugalpumper og ventilatorer, der følger affinitetslovene, resulterer en hastighedsreduktion på 20% i en reduktion af strømforbruget på cirka 50%. I typiske HVAC- og vandpumpeinstallationer sparer VFD-styring 30-60% energi sammenlignet med drift med fast hastighed med drosselventiler eller spjæld. Tilbagebetalingsperioden for en VFD-investering er normalt 6 til 18 måneder afhængigt af driftstimer og elpriser.
Hvad er lejekorn, og hvordan forhindrer VFD-motorer det?
Lejeriller er et mønster af elektrisk udladningsskade på lejerløb forårsaget af common-mode-strømme genereret af VFD-skift. Med tiden skaber disse mikrohuller synlige riller (riller) i lejerløbene, hvilket fører til øget støj, vibrationer og for tidlig lejesvigt. Vores YVF2-motorer i stelstørrelser 160 og derover fås med et isoleret ikke-drivende leje og/eller en akseljordingsbørstering for at aflede disse strømme væk fra lejeoverfladerne.
Hvilke VFD-mærker er kompatible med dine YVF2-motorer?
Vores YVF2-motorer er kompatible med alle standard PWM-invertere med spændingskilde. Vi har verificeret kompatibilitet med ABB ACS580/ACS880, Siemens G120/S120, Danfoss FC302, Yaskawa A1000/GA700, Delta VFD-C2000, Schneider ATV630/ATV930, Fuji FRENIC og Mitsubishi FR-A800. Motorens typeskiltdata leveres i et format, der er egnet til direkte indtastning i VFD'ens automatiske tuningrutiner.
Kan en VFD-motor også kombineres med en elektromagnetisk bremse?
Ja. Vores YVF2EJ-serie kombinerer invertermotordesignet med en integreret elektromagnetisk bremseDenne kombination bruges til krankørselsdrev, servopositionering og maskinaksedrev, hvor både variabel hastighed og fejlsikre holdebremsefunktioner er påkrævet. Bremsespolen skal tilsluttes en separat strømforsyning uafhængigt af VFD-udgangen.
Hvilken kabellængde er tilladt mellem frekvensomformeren og motoren?
Uden nogen form for udgangsfiltrering er den maksimalt anbefalede kabellængde mellem VFD og motor 50 meter for 380V-systemer og 30 meter for 460V-systemer. Ud over disse afstande kan reflekterede spændingsbølger ved motorterminalerne overstige isolationsmodstandsevnen. Ved længere kabelstrækninger skal der installeres en dV/dt-reaktor eller et sinusbølgefilter ved VFD-udgangen. Vores YVF2-motorer med H-klasseisolering giver en ekstra sikkerhedsmargin sammenlignet med standardmotorer i denne henseende.
Hvad er leveringstiden for VFD-motorer med encoder?
Standard YVF2-motorer uden encoder i almindelige rammestørrelser sendes inden for 10-18 hverdage. Motorer med fabriksinstalleret encoder kræver 18-25 hverdage til montering, ledningsføring og test af encoderen. Kontakt vores team for aktuel tilgængelighed og priser for din specifikke motor- og encoderkonfiguration.
Kundeoplevelser
Vi installerede YVF2-160M-4 motorer på 12 kølevandspumper i vores portefølje af erhvervsbygninger. Kombineret med ABB ACS580-drev reducerede VFD-systemet det årlige pumpenergiforbrug med 42% sammenlignet med den tidligere opsætning med fast hastighed og gasspjældsstyring. Tilbagebetalingsperioden var under 11 måneder. De uafhængige køleventilatorer har kørt uden problemer i 20 måneder i træk.
Daniel W., chef for bygningsservice
Ejendomsadministrationsgruppe, London, Storbritannien
Vores plastekstruderingslinje bruger YVF2-200L-4 motorer med 1024 PPR-encodere til closed-loop skruehastighedsstyring. Hastighedsstabiliteten er fremragende - vi målte ±0,02% hastighedsvariation ved 15 Hz under fluktuerende belastningsforhold. Dette kontrolniveau eliminerede de problemer med smeltekvaliteten, vi oplevede med vores tidligere open-loop VFD-motoropsætning.
Kenji T., procesingeniør
Producent af plastekstrudering, Osaka, Japan
Vi havde brug for 8 VFD-motorer til opgradering af en papirmølles opviklingssektion. Ever-Power-teamet hjalp os med at dimensionere motorerne til konstant effektdrift over basisfrekvensen, så de matchede vores produktionshastighedskrav. Alle motorer blev leveret med Siemens-kompatibel encoderfeedback og prætestede motorparametre på typeskiltet til direkte VFD-autotune-indtastning. Integrationstiden blev halveret i forhold til vores sædvanlige idriftsættelsesproces.
Lars E., Automationschef
Papirfabrik, Göteborg, Sverige
Vigtig teknisk bemærkning
Moment- og hastighedskarakteristikkerne, der er anført på denne side, forudsætter drift med en standard PWM-spændingskildeomformer ved nominel spænding og basisfrekvens. Den faktiske motorydelse under VFD-styring afhænger af VFD-styringsmetoden (V/f, sensorløs vektor eller lukket-loop-vektor), VFD-bærefrekvensindstillingen, motorkabellængden og nøjagtigheden af motorparameterindtastningen i VFD-opsætningen. For applikationer, der kræver garanterede ydelsesspecifikationer, skal du angive dine komplette applikationsparametre, inklusive belastningsmomentkurve, hastighedsområde og driftscyklus. Vores ingeniørteam vil udføre en detaljeret motor-drev-matchingberegning og levere verificerede ydelsesdata. Alle specifikationer overholder JB/T 7118-2004, IEC 60034 og NEMA MG1 del 31 standarderne.
Har du brug for et tilbud på en VFD-motor?
Fortæl os din motoreffekt, hastighedsområde, VFD-mærke, og om du har brug for en encoder. Vi vil give dig en passende anbefaling til motordrevet med teknisk datablad og pris inden for 24 timer.
Yderligere information
| Redaktør | Cxm |
|---|
