4 differenze chiave: Controllo vettoriale VFD vs controllo V/F

Introduzione

Nelle moderne unità industriali, Azionamenti VFD sono diventati il metodo più comune per il controllo dei motori. Tra questi, il controllo vettoriale dei VFD e il controllo V/F rappresentano due modalità di controllo fondamentali. Molti utenti si trovano spesso confusi sulle differenze tra queste due modalità e sui rispettivi scenari applicativi al momento di scegliere un VFD. Questo articolo analizza sistematicamente il controllo vettoriale e il controllo V/F da quattro punti di vista - principi, applicazioni, vantaggi e criteri di selezione - per aiutare gli ingegneri e il personale addetto agli acquisti a comprendere meglio queste due modalità di controllo dei VFD.

La differenza fondamentale tra il controllo vettoriale VFD e il controllo V/F

Nell'ambito degli azionamenti a frequenza variabile, le due modalità più diffuse sono il controllo vettoriale e il controllo V/F del VFD.

• Controllo V/F: Mantiene un rapporto fisso tra tensione e frequenza per stabilizzare il flusso magnetico, ottenendo un controllo del motore CA incentrato principalmente sulla velocità del motore.
• Controllo vettoriale VFD: Decompone la corrente di statore in componenti di eccitazione e di coppia, implementando un controllo di coppia ad alta precisione ad anello chiuso incentrato principalmente sulla coppia del motore.

Pertanto, la differenza fondamentale tra il controllo vettoriale e il controllo V/F risiede nell'enfasi posta sul “controllo della velocità” rispetto al “controllo della coppia”.”

Caratteristiche e scenari applicativi del controllo V/F

Nelle applicazioni di controllo V/F:

• Vantaggi: Principio semplice, costi contenuti e facilità di messa in servizio. Adatto per carichi con requisiti di prestazioni modesti, come ventilatori, pompe, trasportatori e miscelatori.
• Svantaggi: Coppia insufficiente alle basse frequenze, risposta dinamica lenta e incapacità di gestire il controllo dei motori VFD ad alta precisione.

Il controllo V/F si trova comunemente nei sistemi “uno-a-molti”, come un singolo inverter che aziona più motori. Queste applicazioni privilegiano l'economicità rispetto alle prestazioni elevate.

Vantaggi e scenari applicativi del controllo vettoriale VFD

I vantaggi del controllo vettoriale VFD si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:

• Miglioramento delle prestazioni: Mantiene una coppia elevata anche a basse frequenze, garantendo prestazioni robuste a bassa frequenza.
• Ottimizzazione di precisione: Compensazione dello scorrimento e controllo del flusso per una risposta dinamica più rapida.
• Intelligenza: Supporta l'autotuning del motore per l'ottimizzazione dei parametri
• PWM (modulazione di larghezza di impulso): Produce un'uscita più vicina a un'onda sinusoidale, riducendo le perdite del motore.

Scenari applicativi: Industrie che richiedono precisione e prestazioni dinamiche dagli azionamenti dei motori CA, come le macchine utensili CNC, le macchine per la carta, le linee di laminazione dell'acciaio, gli ascensori, le gru e le macchine di riavvolgimento. Rispetto al controllo scalare, il controllo vettoriale rappresenta una soluzione di fascia alta.

Come scegliere tra controllo vettoriale VFD o controllo V/F

Nelle applicazioni pratiche, selezionare la modalità di controllo in base ai requisiti operativi:

• Controllo V/F: Adatto per applicazioni con basse esigenze di prestazioni e sensibilità ai costi, come ad esempio Ventilatori VFD, Pompe VFD, e trasportatori, dove la priorità è l“”adeguatezza funzionale".
• Controllo vettoriale VFD: Adatto per applicazioni che richiedono il controllo di motori VFD ad alta precisione, come ascensori, macchine utensili CNC e sistemi di laminazione, dove “le prestazioni sono fondamentali”.”

Pertanto, nel bilanciare i costi del controllo vettoriale rispetto a quelli del controllo V/F, occorre considerare in modo completo le caratteristiche del carico, il budget e gli obiettivi di controllo.

Conclusione

In sintesi, il controllo vettoriale VFD e il controllo V/F presentano ciascuno vantaggi distinti: il primo enfatizza il controllo di coppia ad alta precisione, rendendolo adatto alle applicazioni di fascia alta; il secondo privilegia la semplicità e l'economicità, affrontando la maggior parte delle applicazioni comuni. azionamento a frequenza variabile problemi. Quando si seleziona una modalità di controllo, gli ingegneri devono scegliere in base ai requisiti specifici di controllo del motore CA, al budget e alle esigenze del processo.
In poche parole: Il controllo V/F si concentra sull'economicità e sulla praticità, mentre il controllo vettoriale VFD privilegia le prestazioni più elevate.