Hva er en omformerdrift?

En frekvensomformer, også kjent som en AV-omformer eller en frekvensomformer (VFD), er en type motorstyring som brukes til å regulere hastigheten og dreiemomentet til en elektrisk motor. Den er vanligvis plassert mellom strømforsyningen og motoren. [1]

En omformerdrift består av flere nøkkelkomponenter som samarbeider. Disse komponentene inkluderer kraft halvledere, en kontrollenhet, en likeretter, en DC-buss og en utgangsomformer.

Kraft halvlederne spiller en avgjørende rolle i å konvertere innkommende vekselstrøm til likestrøm, som deretter lagres i likestrømsbussen. Kontrollenheten styrer driften av omformerdriften og overvåker ulike parametere som hastighet, strøm og spenning. Den justerer også utgangsfrekvensen og spenningen for å oppnå ønsket motorhastighet og dreiemoment.

Likretteren er ansvarlig for å konvertere den innkommende vekselstrømmen til likestrøm, som deretter lagres i likestrømsbussen. Denne lagrede energien brukes til å drive utgangsomformeren, som konverterer likestrømmen tilbake til vekselstrøm med ønsket frekvens og spenning for å kontrollere motorhastigheten.

I tillegg til disse hovedkomponentene kan en omformerdrift også inneholde tilleggsfunksjoner som bremsemotstander, filtre og kommunikasjonsgrensesnitt for tilkobling til eksterne enheter.

Frekvensomformere brukes i en lang rekke anvendelser på tvers av ulike bransjer. Bruken av en frekvensomformer til å regulere hastigheten og akselerasjonen til en motor utvider anvendelsesområdet sammenlignet med en motor som går med konstant hastighet. [2] De finnes ofte i produksjonssektoren, hvor de brukes i transportbåndsystemer, pumper, vifter og kompressorer for å kontrollere hastigheten og dreiemomentet til elektriske motorer. I bilindustrien brukes frekvensomformere i samlebånd og robotsystemer for å gi presis kontroll over motorhastighet og posisjon. De brukes også i VVS-systemer for å regulere hastigheten på luftbehandlingsanlegg og kjølemaskiner, noe som forbedrer energieffektiviteten og reduserer driftskostnadene.

I fornybar energisektoren spiller omformerdrev en avgjørende rolle i å konvertere likestrøm (DC) fra solcellepaneler eller vindturbiner til vekselstrøm (AC) for bruk i hjem og bedrifter. De brukes også i nettilkoblede og nettuavhengige systemer for å styre strømflyten og sikre stabil strømforsyning.

I tillegg brukes omformerdrev i marine- og luftfartsindustrien til å styre fremdriftssystemene til skip og fly, samt i trekkraftapplikasjoner som elektriske tog og trikker. I nærings- og boligsektoren brukes de i heiser, rulletrapper og garasjeportåpnere for å gi jevn og pålitelig bevegelseskontroll.

Hovedforskjellen mellom direkte drift og frekvensomformerdrift ligger i måten de regulerer hastigheten til en elektrisk motor på.

Et direkte drivsystem er et enkelt oppsett der motoren er koblet direkte til lasten uten mellomliggende overføring. Dette betyr at motorhastigheten er direkte proporsjonal med lastens hastighet. I et direkte drivsystem går motoren med konstant hastighet, og lasten justeres for å matche denne hastigheten. Direkte drivsystemer brukes ofte i applikasjoner der presis hastighetskontroll ikke er nødvendig, for eksempel vifter og pumper.

Når det gjelder ytelse, tilbyr en frekvensomformer en rekke fordeler sammenlignet med et direkte drivsystem. For det første gir den bedre energieffektivitet ved å justere motorhastigheten for å tilpasse seg belastningskravene, i stedet for å kjøre med konstant hastighet uavhengig av belastningen. Dette kan føre til betydelige energibesparelser, spesielt i applikasjoner der belastningen varierer over tid.

I tillegg gir en frekvensomformer jevnere og mer presis hastighetskontroll, noe som gjør den egnet for applikasjoner som krever høy nøyaktighet, for eksempel CNC-maskiner og transportbåndsystemer. Muligheten til å øke eller redusere motorhastigheten gradvis reduserer også slitasje på motoren og andre mekaniske komponenter, noe som forlenger levetiden deres.

Frekvensomformere har blitt stadig mer populære i ulike bransjer på grunn av de mange fordelene de gir. Disse inkluderer:

1. Energibesparelser – Frekvensomformere kan bidra til å spare energi ved å regulere motorens hastighet i henhold til belastningskravene, noe som resulterer i redusert strømforbruk
2. Redusert mekanisk belastning – Ved å regulere hastigheten og dreiemomentet kan frekvensomformere bidra til å redusere den mekaniske belastningen på utstyret, noe som gir lengre levetid og lavere vedlikeholdskostnader
3. Forbedret kontroll – Frekvensomformere gir presis kontroll over motorhastighet og dreiemoment, noe som gir bedre prosesskontroll og forbedret produktkvalitet
4. Myk start og stopp – Frekvensomformere muliggjør myk start og stopp av motoren, noe som reduserer slitasje på utstyret og minimerer strømspenninger
5. Fleksibilitet – Frekvensomformere kan justeres for å tilpasses ulike belastningsforhold, noe som gir fleksibilitet i ulike applikasjoner og prosesser
6. Plassbesparende – Frekvensomformere er kompakte og krever mindre plass sammenlignet med tradisjonelle motorstyringsenheter, noe som gjør dem egnet for installasjoner med begrenset plass

1. Inverter Drive Systems. (u.d.). Hva er en omformer? Hentet 30. juli 2024 fra: https://www.inverterdrivesystems.com/abb-products/abb-drives/what-is-an-inverter
2. OMRON Industrial Automation. (u.d.). Omformere. Hentet 30. juli 2024 fra: https://www.ia.omron.com/support/guide/9/introduction.html#:~:text=En%20omformer%20styrer%20frekvensen,anvendelser%20for%20motoren%20begrenset.