VARIABLE FREQUENCY DRIVE

Variabel-frekuensi berkendara Sebuah drive frekuensi variabel ( PKS) ( juga disebut adjustable-frekuensi drive, variabel kecepatan drive, AC drive, micro drive atau inverter drive) adalah jenis adjustable-kecepatan drive yang digunakan dalam elektro-mekanik sistem penggerak untuk mengontrol kecepatan motor AC dan torsi dengan memvariasikan bermotor frekuensi masukan dan tegangan. VFDs digunakan dalam aplikasi mulai dari peralatan kecil ke terbesar dari drive pabrik tambang dan kompresor. Namun, sekitar sepertiga dari energi listrik dunia yang dikonsumsi oleh motor listrik dalam fixed-kecepatan pompa sentrifugal, kipas dan kompresor aplikasi dan pasar global VFDs ' penetrasi untuk semua aplikasi masih relatif kecil. Hal ini terutama penting menyoroti peluang peningkatan efisiensi energi untuk instalasi PKS dipasang dan baru. Selama empat dekade terakhir, kekuatan teknologi elektronik telah mengurangi biaya PKS dan ukuran dan peningkatan kinerja melalui kemajuan dalam perangkat semikonduktor beralih, drive topologi, simulasi dan teknik kontrol, dan kontrol hardware dan software. VFDs tersedia di sejumlah tegangan rendah dan menengah yang berbeda AC-AC dan DC-AC topologi. Deskripsi sistem dan operasi PKS sistem Sebuah drive frekuensi variabel adalah alat yang digunakan dalam sistem penggerak yang terdiri dari tiga utama berikut sub-sistem: motor AC, unit hard pengendali utama, dan interface hard operator. AC Motor AC motor listrik yang digunakan dalam sistem PKS biasanya motor induksi tiga fase. Beberapa jenis fase tunggal motor dapat digunakan, tapi tiga-fase motor biasanya disukai. Berbagai jenis motor sinkron menawarkan keuntungan dalam beberapa situasi, tetapi motor induksi tiga fase yang cocok untuk sebagian besar tujuan dan umumnya pilihan yang paling ekonomis. Motor yang dirancang untuk operasi kecepatan tetap sering digunakan. Peningkatan tegangan tegangan dikenakan pada motor induksi yang disediakan oleh VFDs mengharuskan motor tersebut didesain untuk pasti-tujuan inverter-makan bertugas sesuai dengan persyaratan seperti Bagian 31 dari Standard NEMA MG-1. Pengawas Controller frekuensi variabel drive kekuatan solid state elektronik konversi sistem yang terdiri dari tiga sub-sistem yang berbeda: penyearah jembatan konverter, arus searah ( DC) link, dan inverter. Tegangan-source inverter ( VSI) drive ( lihat ' Generic topologi' sub-bagian di bawah ini) yang sejauh ini merupakan jenis yang paling umum dari drive. Kebanyakan drive AC-AC drive dalam bahwa mereka mengkonversi input ke output garis AC inverter AC. Namun, dalam beberapa aplikasi seperti bus DC umum atau aplikasi surya, drive dikonfigurasi sebagai DC-AC drive. Konverter penyearah yang paling dasar untuk drive VSI dikonfigurasi sebagai tiga fase, enam-pulsa, gelombang penuh jembatan dioda. Dalam drive VSI, link DC terdiri dari kapasitor yang menghaluskan keluar riak keluaran DC konverter dan memberikan masukan kaku untuk inverter. Ini tegangan DC disaring diubah menjadi kuasi-sinusoidal keluaran tegangan AC menggunakan elemen aktif inverter switching. VSI drive memberikan faktor daya yang lebih tinggi dan distorsi harmonik rendah dari fase-dikendalikan saat-sumber inverter ( CSI) dan beban-Komutasi inverter ( LCI) drive ( lihat ' Generic topologi' sub-bagian di bawah ini) . Drive controller juga dapat dikonfigurasi sebagai konverter fase memiliki satu fase masukan konverter dan tiga-fase output inverter. Controller telah ditingkatkan untuk mengeksploitasi kekuasaan negara kuantum yang solid beralih perbaikan perangkat dalam hal peringkat tegangan dan arus dan frekuensi switching selama enam dekade terakhir. Diperkenalkan pada tahun 1983, [ 8] transistor terisolasi-gate bipolar ( IGBT) telah dalam dua dekade terakhir mendominasi VFDs sebagai perangkat inverter switching. Dalam variabel-torsi aplikasi cocok untuk Volt per Hertz ( V / Hz) mengontrol dorongan, motor AC karakteristik mengharuskan besarnya tegangan output inverter untuk motor disesuaikan agar sesuai dengan beban torsi yang dibutuhkan dalam hubungan V / Hz linier. Misalnya, untuk 460 volt, 60 Hz motor ini hubungan V / Hz linear adalah 460/ 60 = 7.67 V / Hz. Sementara yang cocok dalam aplikasi luas, V / Hz control adalah sub-optimal dalam aplikasi kinerja tinggi yang melibatkan kecepatan rendah atau menuntut, regulasi kecepatan dinamis, posisi dan membalikkan persyaratan beban. Beberapa V / Hz drive kontrol juga dapat beroperasi di kuadrat V / Hz modus atau bahkan dapat diprogram sesuai khusus multi-point V / Hz jalan. Kedua platform kontrol lainnya drive, pengendalian vektor dan kontrol torsi langsung ( DTC) , mengatur tegangan motor besarnya, sudut dari referensi dan frekuensi seperti untuk tepat mengontrol fluks magnet motor dan torsi mekanik. Meskipun ruang vektor modulasi lebar pulsa ( SVPWM) menjadi semakin populer, PWM sinusoidal ( SPWM) adalah metode yang paling mudah digunakan untuk memvariasikan tegangan motor drive ' ( atau arus) dan frekuensi. Dengan SPWM kontrol ( lihat Gambar. 1) , kuasi-sinusoidal, variabel-lebar pulsa output dibangun dari persimpangan dari sinyal gergaji bergigi frekuensi pembawa dengan sinyal sinusoidal modulasi yang bervariasi dalam frekuensi operasi serta tegangan ( atau saat ini) . Pengoperasian motor di atas kecepatan rancang dinilai ( kecepatan dasar) adalah mungkin, tetapi terbatas pada kondisi yang tidak memerlukan daya lebih dari rating rancang motor. Hal ini kadang-kadang disebut " lapangan melemahnya" dan, untuk AC motor, berarti berjalan dengan kurang dari rated V / Hz dan di atas kecepatan rancang dinilai. Motor magnet permanen sinkron memiliki cukup rentang bidang kecepatan melemahnya terbatas karena hubungan fluks magnet konstan. Luka rotor motor sinkron dan motor induksi memiliki rentang kecepatan yang lebih luas. Misalnya, 100 hp, 460 V, 60 Hz, 1775 RPM ( 4 tiang) motor induksi disertakan dengan 460 V, 75 Hz ( 6, 134 V / Hz) , akan terbatas pada 60/ 75 = 80% torsi pada kecepatan 125% ( 2218, 75 RPM) = daya 100% . Pada kecepatan tinggi torsi motor induksi harus dibatasi lebih lanjut karena penurunan torsi memisahkan diri [ a] motor. Listrik sehingga dinilai dapat diproduksi biasanya hanya sampai 130 ... 150% dari kecepatan rancang rated. Luka rotor motor sinkron dapat dijalankan pada kecepatan lebih tinggi. Dalam drive rolling mill sering 200 ... 300% dari kecepatan dasar yang digunakan. Kekuatan mekanik rotor membatasi kecepatan maksimum motor. Gambar. 1: SPWM carrier-sinus input & 2-tingkat output PWM Sebuah mikroprosesor tertanam mengatur keseluruhan operasi controller PKS. Pemrograman dasar mikroprosesor disediakan sebagai firmware pengguna tidak dapat diakses. Pengguna pemrograman parameter blok display, variabel dan fungsi disediakan untuk mengontrol, melindungi dan memantau PKS, motor dan peralatan yang digerakkan. Drive controller dasar dapat dikonfigurasi untuk selektif termasuk komponen listrik seperti opsional dan aksesoris sebagai berikut: Terhubung hulu konverter - pemutus sirkuit atau sekering, kontaktor isolasi, EMC filter, garis reaktor, filter pasif Terhubung ke link DC - chopper pengereman resistor, pengereman Terhubung hilir inverter - reaktor output, gelombang sinus filter, dV / dt filter. Operator antarmuka Antarmuka operator menyediakan sarana untuk operator untuk memulai dan menghentikan motor dan menyesuaikan kecepatan operasi. Fungsi operator tambahan mungkin termasuk kontrol membalikkan, dan beralih di antara penyesuaian speed manual dan kontrol otomatis dari sinyal kontrol proses eksternal. Antarmuka operator seringkali mencakup layar alfanumerik dan / atau lampu indikasi dan meter untuk memberikan informasi tentang pengoperasian drive. Sebuah antarmuka operator keypad dan unit display sering disediakan di depan controller PKS seperti yang ditunjukkan pada foto di atas. Tampilan keypad sering dapat kabel-terhubung dan dipasang jauh dari controller PKS. Kebanyakan juga dilengkapi dengan terminal input dan output ( I / O) untuk menghubungkan pushbuttons, switch dan perangkat antarmuka operator lain atau sinyal kontrol. Sebuah port komunikasi serial juga sering tersedia untuk memungkinkan PKS yang akan dikonfigurasi, disesuaikan, dipantau dan dikendalikan dengan menggunakan komputer. Drive operasi Listrik kecepatan motor-torsi bagan Mengacu pada tabel terlampir, aplikasi drive dapat dikategorikan sebagai single-kuadran, dua-kuadran atau empat-kuadran, empat bagan kuadran didefinisikan sebagai berikut: Kuadran I - Mengemudi atau otomotif, kuadran maju mempercepat dengan kecepatan positif dan torsi Kuadran II - Membuat atau pengereman, pengereman maju-melambat kuadran dengan kecepatan positif dan negatif torsi Kuadran III - Mengemudi atau otomotif, kuadran mempercepat terbalik dengan kecepatan negatif dan torsi Kuadran IV - Membuat atau pengereman, membalikkan pengereman-melambat kuadran dengan kecepatan negatif dan torsi positif. Sebagian besar aplikasi melibatkan tunggal-kuadran beban beroperasi di kuadran I, seperti dalam variabel-torsi ( misalnya pompa sentrifugal atau penggemar) dan beban konstan torque ( misalnya Pengekstrusi) tertentu. Aplikasi tertentu melibatkan dua-kuadran beban beroperasi di kuadran I dan II di mana kecepatan adalah positif tetapi torsi perubahan polaritas seperti dalam kasus penggemar melambat lebih cepat dari kerugian mekanik alami. Beberapa sumber mendefinisikan dua-kuadran drive sebagai beban beroperasi di kuadran I dan III di mana kecepatan dan torsi yang sama ( positif atau negatif) polaritas di kedua arah. Beberapa kinerja tinggi aplikasi melibatkan banyak empat kuadran ( Kuadran I sampai IV) di mana kecepatan dan torsi bisa ke segala arah seperti di kerekan, lift dan konveyor berbukit. Regenerasi hanya dapat terjadi pada bus link drive DC ketika tegangan inverter lebih kecil di besarnya dari motor back-EMF dan tegangan inverter dan back-EMF adalah polaritas yang sama. Dalam memulai sebuah motor, PKS yang awalnya menerapkan frekuensi rendah dan tegangan, sehingga menghindari arus masuk tinggi berhubungan dengan langsung pada garis start. Setelah awal PKS, frekuensi diterapkan dan tegangan meningkat pada tingkat yang terkendali atau menggenjot produksinya untuk mempercepat beban. Metode ini biasanya mulai memungkinkan motor untuk mengembangkan 150% dari torsi yang dinilai sementara PKS adalah gambar kurang dari 50% dari saat ini dinilai dari induk di kisaran kecepatan rendah. PKS A dapat disesuaikan untuk menghasilkan torsi mulai stabil 150% dari kanan berhenti hingga kecepatan penuh. Namun, pendinginan motorik memburuk dan dapat menyebabkan overheating seperti kecepatan berkurang sedemikian rupa sehingga kecepatan motor operasi panjang rendah dengan torsi yang signifikan biasanya tidak mungkin tanpa terpisah-bermotor ventilasi fan. Dengan PKS yang, urutan berhenti adalah hal yang berlawanan sebagai urutan awal. Frekuensi dan tegangan diterapkan pada motor yang menggenjot produksinya turun pada tingkat yang terkendali. Ketika frekuensi mendekati nol, motor dimatikan. Sejumlah kecil torsi pengereman yang tersedia untuk membantu mengurangi kecepatan beban sedikit lebih cepat dari itu akan berhenti jika motor itu hanya dimatikan dan dibiarkan pantai. Torsi pengereman tambahan dapat diperoleh dengan menambahkan sirkuit pengereman ( resistor dikendalikan oleh transistor) untuk mengusir energi pengereman. Dengan empat kuadran penyearah ( active-front-end) , PKS mampu rem beban dengan menerapkan torsi terbalik dan menyuntikkan energi kembali ke garis AC. Manfaat Penghematan energi Banyak fixed-aplikasi kecepatan beban motor yang dipasok langsung dari saluran listrik AC dapat menghemat energi ketika mereka dioperasikan pada variabel-kecepatan, dengan cara PKS. Penghematan energi seperti biaya secara khusus diucapkan dalam variabel-torsi fan sentrifugal dan aplikasi pompa, di mana torsi beban ' dan kekuasaan bervariasi dengan persegi dan kubus, masing-masing, dari kecepatan. Perubahan ini memberikan reduksi kekuatan besar dibandingkan dengan fixed-kecepatan operasi untuk penurunan yang relatif kecil dalam hal kecepatan. Misalnya, pada kecepatan 63% beban motor yang hanya mengkonsumsi 25% dari daya kecepatan penuh. Hal ini sesuai dengan hukum afinitas yang mendefinisikan hubungan antara berbagai variabel beban sentrifugal. Di Amerika Serikat, sebuah% 60-65 diperkirakan energi listrik digunakan untuk memasok motor, 75% di antaranya adalah torsi fan variabel, pompa, dan beban kompresor. [ 30] Delapan belas persen dari energi yang digunakan di 40 juta motor di AS bisa diselamatkan oleh teknologi peningkatan energi efisien seperti VFDs. Hanya sekitar 3% dari dasar terinstal total motor AC yang dilengkapi dengan AC drive [ 33] . Namun, diperkirakan bahwa teknologi drive diadopsi dalam sebanyak 30-40% dari semua motor baru diinstal. Sebuah konsumsi energi rincian dari populasi global instalasi AC motor seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut: Kontrol kinerja AC drive digunakan untuk membawa tentang proses dan perbaikan kualitas, aliran aplikasi industri dan komersial ' akselerasi, pemantauan, tekanan, kecepatan, temperatur ketegangan, dan torsi. [ 36] Tetap kecepatan dioperasikan beban subjek motor ke torsi awal yang tinggi dan untuk saat ini lonjakan yang hingga delapan kali arus beban penuh. AC drive bukan secara bertahap meningkatkan motor hingga kecepatan operasi untuk mengurangi stres mekanik dan listrik, mengurangi biaya pemeliharaan dan perbaikan, dan memperpanjang kehidupan dari motor dan drive equipment.Variable frekuensi didorong Sebuah drive frekuensi variabel ( PKS) ( juga disebut adjustable-frekuensi drive, variabel kecepatan drive, AC drive, micro drive atau inverter drive) adalah jenis adjustable-kecepatan drive yang digunakan dalam elektro-mekanik sistem penggerak untuk mengontrol kecepatan motor AC dan torsi dengan memvariasikan bermotor frekuensi masukan dan tegangan. VFDs digunakan dalam aplikasi mulai dari peralatan kecil ke terbesar dari drive pabrik tambang dan kompresor. Namun, sekitar sepertiga dari energi listrik dunia yang dikonsumsi oleh motor listrik dalam fixed-kecepatan pompa sentrifugal, kipas dan kompresor aplikasi dan pasar global VFDs ' penetrasi untuk semua aplikasi masih relatif kecil. Hal ini terutama penting menyoroti peluang peningkatan efisiensi energi untuk instalasi PKS dipasang dan baru. Selama empat dekade terakhir, kekuatan teknologi elektronik telah mengurangi biaya PKS dan ukuran dan peningkatan kinerja melalui kemajuan dalam perangkat semikonduktor beralih, drive topologi, simulasi dan teknik kontrol, dan kontrol hardware dan software. VFDs tersedia di sejumlah tegangan rendah dan menengah yang berbeda AC-AC dan DC-AC topologi. Deskripsi sistem dan operasi PKS sistem Sebuah drive frekuensi variabel adalah alat yang digunakan dalam sistem penggerak yang terdiri dari tiga utama berikut sub-sistem: motor AC, unit hard pengendali utama, dan interface hard operator. AC Motor AC motor listrik yang digunakan dalam sistem PKS biasanya motor induksi tiga fase. Beberapa jenis fase tunggal motor dapat digunakan, tapi tiga-fase motor biasanya disukai. Berbagai jenis motor sinkron menawarkan keuntungan dalam beberapa situasi, tetapi motor induksi tiga fase yang cocok untuk sebagian besar tujuan dan umumnya pilihan yang paling ekonomis. Motor yang dirancang untuk operasi kecepatan tetap sering digunakan. Peningkatan tegangan tegangan dikenakan pada motor induksi yang disediakan oleh VFDs mengharuskan motor tersebut didesain untuk pasti-tujuan inverter-makan bertugas sesuai dengan persyaratan seperti Bagian 31 dari Standard NEMA MG-1. Pengawas Controller frekuensi variabel drive kekuatan solid state elektronik konversi sistem yang terdiri dari tiga sub-sistem yang berbeda: penyearah jembatan konverter, arus searah ( DC) link, dan inverter. Tegangan-source inverter ( VSI) drive ( lihat ' Generic topologi' sub-bagian di bawah ini) yang sejauh ini merupakan jenis yang paling umum dari drive. Kebanyakan drive AC-AC drive dalam bahwa mereka mengkonversi input ke output garis AC inverter AC. Namun, dalam beberapa aplikasi seperti bus DC umum atau aplikasi surya, drive dikonfigurasi sebagai DC-AC drive. Konverter penyearah yang paling dasar untuk drive VSI dikonfigurasi sebagai tiga fase, enam-pulsa, gelombang penuh jembatan dioda. Dalam drive VSI, link DC terdiri dari kapasitor yang menghaluskan keluar riak keluaran DC konverter dan memberikan masukan kaku untuk inverter. Ini tegangan DC disaring diubah menjadi kuasi-sinusoidal keluaran tegangan AC menggunakan elemen aktif inverter switching. VSI drive memberikan faktor daya yang lebih tinggi dan distorsi harmonik rendah dari fase-dikendalikan saat-sumber inverter ( CSI) dan beban-Komutasi inverter ( LCI) drive ( lihat ' Generic topologi' sub-bagian di bawah ini) . Drive controller juga dapat dikonfigurasi sebagai konverter fase memiliki satu fase masukan konverter dan tiga-fase output inverter. Controller telah ditingkatkan untuk mengeksploitasi kekuasaan negara kuantum yang solid beralih perbaikan perangkat dalam hal peringkat tegangan dan arus dan frekuensi switching selama enam dekade terakhir. Diperkenalkan pada tahun 1983, transistor terisolasi-gate bipolar ( IGBT) memiliki dalam dua dekade terakhir mendominasi VFDs sebagai perangkat switching inverter. Dalam variabel-torsi aplikasi cocok untuk Volt per Hertz ( V / Hz) mengontrol dorongan, motor AC karakteristik mengharuskan besarnya tegangan output inverter untuk motor disesuaikan agar sesuai dengan beban torsi yang dibutuhkan dalam hubungan V / Hz linier. Misalnya, untuk 460 volt, 60 Hz motor ini hubungan V / Hz linear adalah 460/ 60 = 7.67 V / Hz. Sementara yang cocok dalam aplikasi luas, V / Hz control adalah sub-optimal dalam aplikasi kinerja tinggi yang melibatkan kecepatan rendah atau menuntut, regulasi kecepatan dinamis, posisi dan membalikkan persyaratan beban. Beberapa V / Hz drive kontrol juga dapat beroperasi di kuadrat V / Hz modus atau bahkan dapat diprogram sesuai khusus multi-point V / Hz jalan. Kedua platform kontrol lainnya drive, pengendalian vektor dan kontrol torsi langsung ( DTC) , mengatur tegangan motor besarnya, sudut dari referensi dan frekuensi seperti untuk tepat mengontrol fluks magnet motor dan torsi mekanik. Meskipun ruang vektor modulasi lebar pulsa ( SVPWM) menjadi semakin populer, PWM sinusoidal ( SPWM) adalah metode yang paling mudah digunakan untuk memvariasikan tegangan motor drive ' ( atau arus) dan frekuensi. Dengan SPWM kontrol ( lihat Gambar. 1) , kuasi-sinusoidal, variabel-lebar pulsa output dibangun dari persimpangan dari sinyal gergaji bergigi frekuensi pembawa dengan sinyal sinusoidal modulasi yang bervariasi dalam frekuensi operasi serta tegangan ( atau saat ini) . Pengoperasian motor di atas kecepatan rancang dinilai ( kecepatan dasar) adalah mungkin, tetapi terbatas pada kondisi yang tidak memerlukan daya lebih dari rating rancang motor. Hal ini kadang-kadang disebut " lapangan melemahnya" dan, untuk AC motor, berarti berjalan dengan kurang dari rated V / Hz dan di atas kecepatan rancang dinilai. Motor magnet permanen sinkron memiliki cukup rentang bidang kecepatan melemahnya terbatas karena hubungan fluks magnet konstan. Luka rotor motor sinkron dan motor induksi memiliki rentang kecepatan yang lebih luas. Misalnya, 100 hp, 460 V, 60 Hz, 1775 RPM ( 4 tiang) motor induksi disertakan dengan 460 V, 75 Hz ( 6, 134 V / Hz) , akan terbatas pada 60/ 75 = 80% torsi pada kecepatan 125% ( 2218, 75 RPM) = daya 100% . Pada kecepatan tinggi torsi motor induksi harus dibatasi lebih lanjut karena penurunan torsi memisahkan diri [ a] motor. Listrik sehingga dinilai dapat diproduksi biasanya hanya sampai 130 ... 150% dari kecepatan rancang rated. Luka rotor motor sinkron dapat dijalankan pada kecepatan lebih tinggi. Dalam drive rolling mill sering 200 ... 300% dari kecepatan dasar yang digunakan. Kekuatan mekanik rotor membatasi kecepatan maksimum motor. Gambar. 1: SPWM carrier-sinus input & 2-tingkat output PWM Sebuah mikroprosesor tertanam mengatur keseluruhan operasi controller PKS. Pemrograman dasar mikroprosesor disediakan sebagai firmware pengguna tidak dapat diakses. Pengguna pemrograman parameter blok display, variabel dan fungsi disediakan untuk mengontrol, melindungi dan memantau PKS, motor dan peralatan yang digerakkan. Drive controller dasar dapat dikonfigurasi untuk selektif termasuk komponen listrik seperti opsional dan aksesoris sebagai berikut: Terhubung hulu konverter - pemutus sirkuit atau sekering, kontaktor isolasi, EMC filter, garis reaktor, filter pasif Terhubung ke link DC - chopper pengereman resistor, pengereman Terhubung hilir inverter - reaktor output, gelombang sinus filter, dV / dt filter. Operator antarmuka Antarmuka operator menyediakan sarana untuk operator untuk memulai dan menghentikan motor dan menyesuaikan kecepatan operasi. Fungsi operator tambahan mungkin termasuk kontrol membalikkan, dan beralih di antara penyesuaian speed manual dan kontrol otomatis dari sinyal kontrol proses eksternal. Antarmuka operator seringkali mencakup layar alfanumerik dan / atau lampu indikasi dan meter untuk memberikan informasi tentang pengoperasian drive. Sebuah antarmuka operator keypad dan unit display sering disediakan di depan controller PKS seperti yang ditunjukkan pada foto di atas. Tampilan keypad sering dapat kabel-terhubung dan dipasang jauh dari controller PKS. Kebanyakan juga dilengkapi dengan terminal input dan output ( I / O) untuk menghubungkan pushbuttons, switch dan perangkat antarmuka operator lain atau sinyal kontrol. Sebuah port komunikasi serial juga sering tersedia untuk memungkinkan PKS yang akan dikonfigurasi, disesuaikan, dipantau dan dikendalikan dengan menggunakan komputer. Drive operasi Listrik kecepatan motor-torsi bagan Mengacu pada tabel terlampir, aplikasi drive dapat dikategorikan sebagai single-kuadran, dua-kuadran atau empat-kuadran, empat bagan kuadran didefinisikan sebagai berikut: Kuadran I - Mengemudi atau otomotif, kuadran maju mempercepat dengan kecepatan positif dan torsi Kuadran II - Membuat atau pengereman, pengereman maju-melambat kuadran dengan kecepatan positif dan negatif torsi Kuadran III - Mengemudi atau otomotif, kuadran mempercepat terbalik dengan kecepatan negatif dan torsi Kuadran IV - Membuat atau pengereman, membalikkan pengereman-melambat kuadran dengan kecepatan negatif dan torsi positif. Sebagian besar aplikasi melibatkan tunggal-kuadran beban beroperasi di kuadran I, seperti dalam variabel-torsi ( misalnya pompa sentrifugal atau penggemar) dan beban konstan torque ( misalnya Pengekstrusi) tertentu. Aplikasi tertentu melibatkan dua-kuadran beban beroperasi di kuadran I dan II di mana kecepatan adalah positif tetapi torsi perubahan polaritas seperti dalam kasus penggemar melambat lebih cepat dari kerugian mekanik alami. Beberapa sumber mendefinisikan dua-kuadran drive sebagai beban beroperasi di kuadran I dan III di mana kecepatan dan torsi yang sama ( positif atau negatif) polaritas di kedua arah. Beberapa kinerja tinggi aplikasi melibatkan banyak empat kuadran ( Kuadran I sampai IV) di mana kecepatan dan torsi bisa ke segala arah seperti di kerekan, lift dan konveyor berbukit. Regenerasi hanya dapat terjadi pada bus link drive DC ketika tegangan inverter lebih kecil di besarnya dari motor back-EMF dan tegangan inverter dan back-EMF adalah polaritas yang sama. Dalam memulai sebuah motor, PKS yang awalnya menerapkan frekuensi rendah dan tegangan, sehingga menghindari arus masuk tinggi berhubungan dengan langsung pada garis start. Setelah awal PKS, frekuensi diterapkan dan tegangan meningkat pada tingkat yang terkendali atau menggenjot produksinya untuk mempercepat beban. Metode ini biasanya mulai memungkinkan motor untuk mengembangkan 150% dari torsi yang dinilai sementara PKS adalah gambar kurang dari 50% dari saat ini dinilai dari induk di kisaran kecepatan rendah. PKS A dapat disesuaikan untuk menghasilkan torsi mulai stabil 150% dari kanan berhenti hingga kecepatan penuh. Namun, pendinginan motorik memburuk dan dapat menyebabkan overheating seperti kecepatan berkurang sedemikian rupa sehingga kecepatan motor operasi panjang rendah dengan torsi yang signifikan biasanya tidak mungkin tanpa terpisah-bermotor ventilasi fan. Dengan PKS yang, urutan berhenti adalah hal yang berlawanan sebagai urutan awal. Frekuensi dan tegangan diterapkan pada motor yang menggenjot produksinya turun pada tingkat yang terkendali. Ketika frekuensi mendekati nol, motor dimatikan. Sejumlah kecil torsi pengereman yang tersedia untuk membantu mengurangi kecepatan beban sedikit lebih cepat dari itu akan berhenti jika motor itu hanya dimatikan dan dibiarkan pantai. Torsi pengereman tambahan dapat diperoleh dengan menambahkan sirkuit pengereman ( resistor dikendalikan oleh transistor) untuk mengusir energi pengereman. Dengan empat kuadran penyearah ( active-front-end) , PKS mampu rem beban dengan menerapkan torsi terbalik dan menyuntikkan energi kembali ke garis AC. Manfaat Penghematan energi Banyak fixed-aplikasi kecepatan beban motor yang dipasok langsung dari saluran listrik AC dapat menghemat energi ketika mereka dioperasikan pada variabel-kecepatan, dengan cara PKS. Penghematan energi seperti biaya secara khusus diucapkan dalam variabel-torsi fan sentrifugal dan aplikasi pompa, di mana torsi beban ' dan kekuasaan bervariasi dengan persegi dan kubus, masing-masing, dari kecepatan. Perubahan ini memberikan reduksi kekuatan besar dibandingkan dengan fixed-kecepatan operasi untuk penurunan yang relatif kecil dalam hal kecepatan. Misalnya, pada kecepatan 63% beban motor yang hanya mengkonsumsi 25% dari daya kecepatan penuh. Hal ini sesuai dengan hukum afinitas yang mendefinisikan hubungan antara berbagai variabel beban sentrifugal. Di Amerika Serikat, sebuah% 60-65 diperkirakan energi listrik digunakan untuk memasok motor, 75% di antaranya adalah torsi fan variabel, pompa, dan beban kompresor. [ 30] Delapan belas persen dari energi yang digunakan di 40 juta motor di AS bisa diselamatkan oleh teknologi peningkatan energi efisien seperti VFDs. Hanya sekitar 3% dari dasar terinstal total motor AC yang dilengkapi dengan AC drive .Namun, diperkirakan bahwa teknologi drive diadopsi dalam sebanyak 30-40% dari semua motor baru diinstal. Sebuah konsumsi energi rincian dari populasi global instalasi AC motor seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut: Kontrol kinerja AC drive digunakan untuk membawa tentang proses dan perbaikan kualitas, aliran aplikasi industri dan komersial ' akselerasi, pemantauan, tekanan, kecepatan, temperatur ketegangan, dan torsi Tetap kecepatan dioperasikan beban subjek motor ke torsi awal yang tinggi dan untuk saat ini lonjakan yang hingga delapan kali arus beban penuh. AC drive bukan secara bertahap meningkatkan motor hingga kecepatan operasi untuk mengurangi stres mekanik dan listrik, mengurangi biaya pemeliharaan dan perbaikan, dan memperpanjang kehidupan dari motor dan peralatan didorong. Variable speed drive juga dapat menjalankan motor dalam pola khusus untuk lebih meminimalkan stres mekanik dan listrik. Misalnya, pola S-kurva dapat diterapkan untuk aplikasi conveyor untuk perlambatan halus dan kontrol akselerasi, yang mengurangi reaksi yang dapat terjadi ketika konveyor mempercepat atau melambat. Kinerja faktor cenderung mendukung penggunaan DC, atas AC, drive termasuk persyaratan seperti terus beroperasi pada kecepatan rendah, empat-kuadran operasi dengan regenerasi, percepatan sering dan rutinitas perlambatan, dan perlu untuk motor harus dilindungi untuk daerah berbahaya. [ Berikut tabel Variable speed drive juga dapat menjalankan motor dalam pola khusus untuk lebih meminimalkan stres mekanik dan listrik. Misalnya, pola S-kurva dapat diterapkan untuk aplikasi conveyor untuk perlambatan halus dan kontrol akselerasi, yang mengurangi reaksi yang dapat terjadi ketika konveyor mempercepat atau melambat. Kinerja faktor cenderung mendukung penggunaan DC, atas AC, drive termasuk persyaratan seperti terus beroperasi pada kecepatan rendah, empat-kuadran operasi dengan regenerasi, percepatan sering dan rutinitas perlambatan, dan perlu untuk motor harus dilindungi untuk daerah berbahaya. [ Berikut tabel