Korea Ever-Power · Séria YVF2 · Sprievodca aplikáciou pohonu HVAC

Výstup frekvenčného meniča (VFD) je pulzne šírkovo modulovaný (PWM) priebeh so spínacími napäťovými špičkami 1 000 až 1 600 V (v závislosti od dĺžky kábla a spínacej frekvencie VFD), ktoré sa opakujú pri nosnej frekvencii 2 až 16 kHz. Štandardná izolácia vinutia triedy F, navrhnutá pre sínusové napájanie, sa pri opakovaných vysokofrekvenčných napäťových špičkách rýchlo opotrebováva. Čiastočný výboj v izolácii vinutia postupne narúša izoláciu vodiča, čo spôsobuje medzizávitové skraty v priebehu 2 až 4 rokov prevádzky VFD bez adekvátnej špecifikácie izolácie motora.

Štandardné motory IC411 používajú na chladenie statora a vinutia ventilátor namontovaný na hriadeli – prúd chladiaceho vzduchu je úmerný otáčkam hriadeľa. Pri frekvencii 25 Hz (501 TP3T menovitých otáčok) poskytuje chladiaci ventilátor iba približne 251 TP3T pri plnej rýchlosti chladiaceho vzduchu. Pri frekvencii 25 Hz však motor stále produkuje menovitý krútiaci moment, a teda približne 501 TP3T menovitého výkonu, čo generuje značné množstvo tepla, ktoré ventilátor nedokáže dostatočne odviesť. Teplota vinutia stúpa nad limit triedy F, čím sa zrýchľuje starnutie izolácie dvojnásobne na každých 10 K prebytku teploty (Montsingerovo pravidlo).

PWM prepínanie VFD vytvára kapacitnú väzbu medzi vinutiami statora a hriadeľom rotora, čím sa na hriadeli indukuje súfázové napätie. Toto napätie na hriadeli sa vybíja cez ložiská motora (cesta s najnižším odporom k zemi), čo spôsobuje vysokofrekvenčné elektrické výbojové obrábanie (EDM) ložiskových krúžkov a guľôčok. Poškodenie ložiskovým prúdom vytvára charakteristické námrazy a ryhovanie na povrchu ložiskových krúžkov, čo vedie k zvýšeným vibráciám a poruche ložiska v priebehu 6 až 18 mesiacov na štandardných nechránených ložiskách prevádzkovaných na frekvenčných meničoch s vysokou nosnou frekvenciou.

Rad YVF2 používa izoláciu vinutia triedy H (maximálna trvalá teplota 180 °C) s formuláciou pre VFD, ktorá zahŕňa zvýšenú odolnosť proti čiastočnému výboju. Izolácia triedy H v YVF2 poskytuje dve vrstvy dodatočnej ochrany v porovnaní s izoláciou triedy F v štandardnom motore Y2:

Pri motoroch YVF2 s rámami 180M a vyššími je ložisko na strane mimo hnacieho motora (NDE) umiestnené v izolovanom puzdre, ktoré prerušuje cestu prúdu medzi hriadeľom, ložiskom a rámom. Prúd v ložisku je nútený nájsť alternatívnu cestu k zemi, ktorá nezahŕňa ložiskové plochy, čím sa chráni ložisko na strane hnacieho motora pred prevažnou časťou cirkulujúceho prúdu.

Vodivý uzemňovací krúžok z mikrovlákna poskytuje nízkoimpedančnú cestu pre vybitie súfázového napätia na hriadeli do zeme bez prechodu cez ložisko. Odporúča sa pre motory YVF2 nad 11 kW na meničoch s frekvenciou (VFD) s nosnými frekvenciami nad 4 kHz alebo pre inštalácie s dlhými káblami motora (nad 30 m). Dostupné ako voliteľná výbava od spoločnosti Korea Ever-Power.

Výstupný filter dV/dt na frekvenčnom meniči (VFD) znižuje rýchlosť nárastu napätia PWM impulzov, čím obmedzuje špičkové prepätie na svorkách motora. Pri kábloch medzi motorom a VFD s dĺžkou nad 50 m filter dV/dt znižuje špičkové napätie na svorkách motora pod limit izolácie YVF2 bez ohľadu na frekvenciu spínania VFD. Spoločnosť Korea Ever-Power odporúča filtre na strane VFD pre inštalácie ventilátorov HVAC s dlhými káblovými trasami z centrálnych panelov VFD k vzdialeným klimatizačným jednotkám (AHU).

Séria korejských motorov Ever-Power YVF2 je špeciálne navrhnutý invertorový motor pre aplikácie s frekvenčnými meničmi (VFD) v systémoch HVAC a priemyselných systémoch. YVF2 je k dispozícii v Sekcia produktov s meničovým motorom s frekvenčným meničom v rozsahu výkonu od 0,75 do 200 kW v 2-pólových a 4-pólových konfiguráciách. 4-pólová konfigurácia (1 450 ot./min.) je štandardom pre ventilátory vzduchotechnických jednotiek, ventilátory chladiacich veží a čerpadlá studenej vody; 2-pólová konfigurácia (2 900 ot./min.) sa používa pre vysokorýchlostné odstredivé ventilátory a procesné čerpadlá, kde je čerpadlo alebo ventilátor navrhnutý na prevádzku s 2 900 ot./min.

Ventilátory chladiacich veží s núteným prúdením používajú 4-pólové motory YVF2 s výkonom 3,0 až 30 kW. Riadenie VFD moduluje otáčky ventilátora tak, aby sa udržiavala teplota privádzanej vody kondenzátora, čím sa znižuje spotreba energie ventilátora o 50 až 70 percent v porovnaní s dvojrýchlostnými motormi s pevnou rýchlosťou. Vonkajšia inštalácia vyžaduje krytie IP55; dôležitá je izolácia triedy H, pretože motor vypúšťa z veže teplý vlhký vzduch.

Napájacie čerpadlá kotlov v priemyselných parných systémoch používajú 2-pólové alebo 4-pólové motory YVF2 s výkonom od 3,0 do 55 kW. Riadenie VFD moduluje prietok napájania tak, aby zodpovedal dopytu po pare, pričom nahrádza regulačný ventil hladiny v sudoch priamou reguláciou otáčok a v parných systémoch s premenlivou spotrebou šetrí 20 až 40 percent energie čerpadla.

Ventilátory pre odsávanie kuchýň, laboratórnych digestorov a parkovísk používajú motory YVF2 s prevádzkou s frekvenčným meničom riadeným podľa potreby CO alebo CO₂. Počas období nízkej obsadenosti sa otáčky ventilátora znížia na minimum, čím sa ušetrí 40 až 60 percent energie ventilátora v systémoch vetrania komerčných budov a verejných zariadení.

Riadenie výkonu kompresora odstredivého chladiča pomocou motorov ovládačov rozvádzacích lopatiek poháňaných frekvenčným meničom alebo priameho pohonu kompresora pomocou frekvenčného meniča. Motory YVF2 s výkonom 0,75 až 7,5 kW pre pohon rozvádzacích lopatiek. Pohon kompresora s plným frekvenčným meničom využíva YVF2 pri menovitej veľkosti motora kompresora, zvyčajne 30 až 200 kW pre veľké chladiče.