VFDs – Lärm reduzieren und Energie sparen

Ausfallzeiten, Qualitätskontrolle und Leistungseffizienz sind einige der größten Bedenken für Hersteller, wenn es um ihre Produktionslinien geht . Dies, kombiniert mit rauen und variablen Arbeitsumgebungen, macht die Herausforderung, durchgehend optimal zu bleiben, noch schwieriger.

Frequenzumrichter haben sich als zuverlässiger Weg zur Steuerung der Motordrehzahl und zur Gewährleistung der Flexibilität in der Produktion etabliert. Drei Hauptvorteile von VFD sind:

• Verbesserte Prozesssteuerung: Wenn sich die Last ändert, bieten VFDs den Ingenieuren eine schnelle Möglichkeit, die Motordrehzahlen für den Umrichterbetrieb anzupassen. Die Geschwindigkeitsregulierung beträgt normalerweise +/- 2 % bei Volt/Hertz-Steuerung und fällt auf 0,1 % bei geschlossener Vektorsteuerung ab.
• Energieeinsparung: Bei einem Motor, der mit voller Kapazität läuft, besteht immer die Gefahr, dass elektrische Energie verschwendet wird, was zu höheren Kosten führt. VFDs ermöglichen eine Anpassung der Motordrehzahl an die Lastanforderungen und neutralisieren die mit der mechanischen Regelung verbundene Verschwendung.
• Reduzierter Verschleiß: Einige Motoren sind so ausgelegt, dass sie mit bestimmten Drehzahlen laufen, auch wenn die Last eine niedrigere Drehzahl erfordert. Dies führt zu einem Geräteverschleiß. VFDs bieten eine Sanftanlauffähigkeit, die die Belastung der Motoren beim Vollspannungsstart verringert und die Anzahl der Wartungsvorgänge reduziert.

Aber nicht alles ist gut. VFDs elektrisches Rauschen erzeugen, das benachbarte elektrische Geräte beschädigen und den Herstellungsprozess stören kann. In gewisser Weise beeinträchtigen sie dieselben Parameter, für deren Minderung sie ursprünglich installiert wurden. Dieselbe Schalttechnologie, die Geschwindigkeitsflexibilität auf den Tisch bringt, kann das Auftreten von Rauschen im Kabel verursachen, was zu einer Überhitzung führt.

Also, was ist der Ausweg? Das Kabeldesign ist unerlässlich, um maximale Leistung und minimale Energieverschwendung zu gewährleisten.

Kabeldesign

Es ist wichtig, die Designanforderungen des Systems zu kennen, bevor das Kabel ausgewählt wird, d. h. was es in Bezug auf die Kapazität handhaben muss. Bei der Auswahl des Kabels sollten folgende Parameter beachtet werden:

• Erdungskonfiguration:Das Erdungssystem sollte die geringstmögliche Impedanz des Erdungspfads gewährleisten. Die Verwendung eines 300 % geerdeten Kabels ist beispielsweise der beste Weg, um sicherzustellen, dass der Rauschstrom innerhalb des Kabels abgeschwächt wird.
• Leiterdesign:Der Leiter muss in der Lage sein, Hochfrequenzsignale zu leiten. Dies erfordert eine hohe Litzenzahl, eine vergrößerte Oberfläche und ein verzinntes Design für thermisch belastende Verbindungen.
• Kapazität – hohe Durchschlagsfestigkeit:Niedrige Kapazität und hohe Durchschlagsfestigkeit sind der richtige Weg. Hochwertige XLP-Leiter können Ladeverluste im Vergleich zu THHN VFD-Kabeln besser eindämmen.
• Schirmung:Rauschen, das sich von einem Kabel ausbreitet, wird stark durch das Abschirmungsmaterial beeinflusst. Bei Vorhandensein einer niederohmigen Abschirmung ergibt sich eine geringere Stromreflexion und damit eine höhere Stabilität. Doppelte Kupferbänder oder Gehirn bieten die beste Abschirmleistung.

Installation eines VFD-Kabels

Es ist wichtig, die Auswirkungen zu berücksichtigen, die das Kabel auf benachbarte Geräte oder andere Geräte in der Einrichtung haben würde. Auch die Lebensdauer des Systems sollte berücksichtigt werden, und das Kabel sollte den Test der Zeit bestehen können. Die folgende Frage kann beim Installieren eines Kabels helfen:

• Ist die Umgebung geräuschempfindlich?
• Werden die Instrumente oder Netzwerke von elektromagnetischen Kräften beeinflusst?
• Werden Ladeströme über die Länge des Kabels erzeugt?

Wenn die Antwort auf diese Fragen ja lautet, dann wäre eine Investition in ein Hochleistungs-VFD-Kabel mit optimierter Verseilung, Erdung und Isolierung die perfekte Wahl. Wenn keiner der oben genannten Punkte auf Ihr System zutrifft, wäre ein XLPE-isoliertes Kabel eine wirtschaftlichere Option.

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