Toshiba biến tần số Inverter Transistor Drive VFPS1-4550PL-WN

VPS1-4550PL-WN | Biến tần Toshiba TOSVERT VF-PS1 — 55kW / 116A / 400V 3 pha / Truyền động quạt và bơm / STO / C3 EMC

TOSVERT VF-PS1 — Nền tảng truyền động quạt và bơm của Toshiba

VFPS1-4550PL-WN thuộc dòng TOSVERT VF-PS1 của Toshiba — dải tần biến tần được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng quạt và máy bơm trên toàn bộ phổ công suất công nghiệp từ 0,75kW đến 630kW. VF-PS1 được thiết kế xoay quanh các đặc tính vận hành của quạt và máy bơm ly tâm, kết hợp các thuật toán điều khiển và tính năng tối ưu hóa năng lượng được phát triển đặc biệt cho các tải có mô-men xoắn thay đổi.

Với công suất 55kW (116A, 400V ba pha), VFPS1-4550PL-WN phục vụ các bộ truyền động quạt và bơm lớn hơn trong lắp đặt công nghiệp và thương mại - quạt tháp giải nhiệt, bộ xử lý không khí lớn, máy bơm xử lý đầu cao và bộ truyền động máy nén công nghiệp.

Thông số kỹ thuật chính

Bộ truyền động quạt và bơm 55kW — Tiết kiệm năng lượng theo định luật khối

Ở mức 55kW, tiềm năng tiết kiệm năng lượng từ việc điều khiển tốc độ thay đổi của tải quạt và máy bơm là rất đáng kể:

Luật quạt - mối quan hệ hình khối:Công suất quạt và bơm tăng theo lập phương tốc độ. Một quạt 55kW chạy ở tốc độ tối đa 80% chỉ tiêu thụ 51% công suất ở tốc độ tối đa - khoảng 28kW thay vì 55kW. Ở tốc độ 60%, mức tiêu thụ điện năng giảm xuống còn 22% khi đầy tải — dưới 12kW từ cùng một động cơ 55kW.

Quy mô tiết kiệm ở mức 55kW:Trong hệ thống hoạt động ở tốc độ trung bình 70%, VF-PS1 giảm mức tiêu thụ năng lượng hàng năm khoảng 66% so với vận hành ở tốc độ cố định bằng van điều tiết hoặc điều khiển van. Ở mức năng lượng công nghiệp, khoản tiết kiệm được khi truyền động 55kW chạy liên tục giúp giảm đáng kể chi phí hàng năm — với thời gian hoàn vốn thường dưới hai năm.

Phần sụn VF-PS1 của VFPS1-4550PL-WN triển khai các thuật toán tối ưu hóa năng lượng vượt xa khả năng giảm tốc độ đơn giản — chủ động giảm thiểu từ thông động cơ cho bất kỳ điều kiện tải nhất định nào để giảm tổng tổn thất hệ thống hơn nữa.

Kịch bản ứng dụng

Ổ đĩa quạt tháp giải nhiệt lớn:Trung tâm dữ liệu hoặc tháp giải nhiệt quy trình công nghiệp sử dụng quạt hướng trục 55kW để loại bỏ nhiệt. VFPS1-4550PL-WN cung cấp khả năng kiểm soát tốc độ thay đổi phù hợp với nhu cầu làm mát - chạy quạt ở tốc độ 70% trong thời gian mát hơn, giảm mức tiêu thụ năng lượng xuống dưới 35% khi đầy tải.

Truyền động bơm xử lý đầu cao:Máy bơm ly tâm cao cấp của nhà máy xử lý hóa chất yêu cầu kiểm soát tốc độ dòng chảy thay đổi. VFPS1-4550PL-WN điều khiển động cơ bơm 55kW ở tốc độ thay đổi, thay thế hoạt động của van điều khiển áp suất kém hiệu quả bằng điều khiển tốc độ tiết kiệm năng lượng.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Dòng VF-PS1 khác với dòng VFAS1 đa năng của Toshiba như thế nào?

VF-PS1 là bộ truyền động bơm và quạt chuyên dụng của Toshiba — được tối ưu hóa cho các tải có mô-men xoắn thay đổi (định luật bình phương) với các thuật toán tối ưu hóa năng lượng, cài đặt trước ứng dụng bơm và quạt cũng như các tính năng như điều khiển PID để điều chỉnh áp suất/lưu lượng và chế độ tiết kiệm năng lượng tự động. VFAS1 là ổ đĩa đa năng của Toshiba bao gồm cả tải mô-men xoắn không đổi và mô-men xoắn thay đổi mà không cần tối ưu hóa dành riêng cho ứng dụng của VF-PS1. Đối với các ứng dụng quạt và máy bơm, VF-PS1 là lựa chọn thích hợp hơn; đối với các tải có mô-men xoắn không đổi như băng tải và bộ truyền động máy, VFAS1 được sử dụng.

Câu hỏi 2: Phân loại C3 EMC có ý nghĩa gì đối với việc cài đặt VFPS1-4550PL-WN?

C3 (Loại 3) trong EN 61800-3 xác định biến tần phù hợp để sử dụng trong môi trường công nghiệp — môi trường thứ hai (nguồn điện áp thấp công nghiệp không kết nối với khu dân cư) với khả năng phân phối không hạn chế. Giới hạn C3 áp dụng cho lượng phát xạ dẫn và bức xạ khi biến tần được lắp đặt với chiều dài cáp và thông lệ được khuyến nghị. Để lắp đặt trong khu dân cư hoặc khu dân cư/công nghiệp hỗn hợp (yêu cầu Loại C1 hoặc C2), có thể cần thêm bộ lọc EMC bên ngoài.

Câu hỏi 3: VF-PS1 cung cấp khả năng điều khiển PID nào cho việc điều chỉnh máy bơm và quạt?

TOSVERT VF-PS1 bao gồm bộ điều khiển PID tích hợp để điều chỉnh vòng kín trực tiếp các biến quy trình - áp suất, lưu lượng, nhiệt độ hoặc mức. Tín hiệu phản hồi 4–20mA hoặc 0–10V từ cảm biến quá trình kết nối với đầu vào analog của biến tần; thuật toán PID tự động điều chỉnh tốc độ động cơ để duy trì điểm cài đặt đã được lập trình. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của PLC bên ngoài hoặc bộ điều khiển quy trình để điều khiển quy trình dựa trên tốc độ vòng lặp đơn trong hầu hết các ứng dụng bơm và quạt.

Câu hỏi 4: Khuyến nghị độ dài cáp động cơ tối thiểu cho VPS1-4550PL-WN ở mức 55kW là bao nhiêu?

Ở công suất đầu ra 55kW, điện dung của cáp động cơ tạo ra hiện tượng quá điện áp sóng phản xạ tại các đầu cực của động cơ từ quá trình chuyển đổi tín hiệu điều khiển bằng tín hiệu điều khiển điện tử (PWM). Toshiba khuyến nghị sử dụng cáp động cơ phù hợp với điện áp đầu ra và tần số sóng mang của ổ đĩa — thường duy trì chiều dài cáp trong giới hạn thông số kỹ thuật VF-PS1 hoặc sử dụng cuộn kháng đầu ra (bộ lọc dv/dt hoặc bộ lọc hình sin) để chạy cáp lâu hơn. Xác nhận độ dài cáp không được lọc tối đa được khuyến nghị từ hướng dẫn cài đặt VF-PS1 và so sánh với số lần chạy cáp cài đặt thực tế.

Câu hỏi 5: VFPS1-4550PL-WN có hỗ trợ điều khiển nhiều giai đoạn bơm không?

Có — Toshiba VF-PS1 hỗ trợ các chế độ vận hành nhiều máy bơm, bao gồm điều khiển theo tầng trong đó biến tần điều khiển một máy bơm có tốc độ thay đổi trong khi bật và tắt các máy bơm tốc độ cố định bổ sung dựa trên nhu cầu của hệ thống. Chế độ hệ thống này duy trì hoạt động hiệu quả trên phạm vi lưu lượng rộng bằng cách chạy bơm được điều khiển VFD ở tốc độ tối ưu trong khi thêm hoặc loại bỏ các máy bơm tốc độ không đổi khi tổng nhu cầu lưu lượng tăng hoặc giảm.