하나의 VFD에서 여러 모터를 안전하게 실행하는 4가지 규칙

현장 애플리케이션에서 단일 모터로 여러 모터를 구동하는 경우 가변 주파수 드라이브 (VFD)는 일반적이지만 문제가 많은 설계입니다. 많은 엔지니어가 시운전 중에 과전류, 과부하 또는 IGBT 손상과 같은 결함을 경험하며, 이는 종종 부적절한 선택 또는 파라미터 구성으로 인해 발생합니다.
이 가이드는 실용적인 엔지니어링 경험을 결합하여 선택 원리, 파라미터 구성, 모터 보호, 시작/정지 작동 등 네 가지 측면에서 단일 VFD 제어의 주요 작동 측면을 포괄적으로 다룹니다. 이를 통해 안전하고 안정적이며 효율적인 멀티 모터 제어 시스템을 구축할 수 있습니다.

VFD 선택 원칙: 하나의 VFD에서 여러 모터에 대한 올바른 구성

VFD 멀티 모터 애플리케이션을 설계할 때 가장 중요한 단계는 선택입니다.
하나의 VFD가 여러 개의 모터를 구동하는 경우 이 두 가지 원칙을 충족해야 합니다:

• VFD 전력 정격 ≥ 모든 모터 전력 정격의 합계.
• VFD 정격 전류 ≥ 모든 모터의 정격 전류 합계.

예를 들어, 정격 5kW, 7.5kW 및 11kW 모터가 3개인 경우 선택한 VFD의 정격 전력은 23.5kW 이상이고 총 정격 전류는 모터 전류를 합친 것보다 커야 합니다.
안정적인 작동을 위해서는 장시간 작동 시 과부하 또는 IGBT 과열을 방지하기 위해 VFD의 정격 크기를 한 단계씩 적당히 오버사이즈합니다.

VFD 파라미터 설정의 핵심 포인트(멀티 모터 시스템)

멀티 모터 시스템에 대한 VFD 파라미터를 구성할 때는 다음 로직을 엄격하게 준수하세요:

1. 모터 정격 전력 매개변수입니다: 모든 모터 출력의 합계를 입력합니다.
2. 모터 정격 전류 매개변수입니다: 모든 모터의 총 정격 전류로 설정합니다.
3. 모터 정격 전압: 일반적으로 380V 또는 400V.
4. 정격 주파수: 모터 명판에 따라 50Hz로 설정합니다.
5. 제어 모드(V/F 제어 모드):
   • For VFD 팬 또는 VFD 펌프 부하에서 V/F 제곱 모드(가변 토크 부하)를 선택합니다;
   • 믹서나 컨베이어와 같은 일정한 토크 부하의 경우 선형 V/F(일정한 토크 부하)로 설정합니다;
   • 다중 모터 작동 중 피드백 신호가 일관되지 않으면 진동과 과전류가 발생하므로 벡터 제어 모드는 금지됩니다.
6. 가속/감속 시간:
   • 시작 중 VFD 과전류 오류가 발생하면 가속 시간을 연장합니다;
   • 셧다운 중에 VFD 과전압 트립이 발생하면 감속 시간을 연장합니다.
7. 과부하 보호 설정: 지나치게 관대한 보호로 인해 IGBT 보호 고장이 발생하지 않도록 VFD 과부하 보호 파라미터를 총 정격 전류의 150%로 설정합니다.
8. 토크 부스트: 저주파에서 멈춤 없이 부드럽게 시동을 걸 수 있도록 적절하게 증폭합니다.

멀티 모터 설정에서의 모터 보호

VFD 다중 모터 구성에서는 단일 VFD가 각 모터에 대해 개별적인 보호 기능을 제공할 수 없습니다. 따라서 외부 보호 회로를 추가해야 합니다:

1. 각 모터에는 다음이 장착되어 있어야 합니다:
   • 회로 차단기(단락 보호)
   • AC 접촉기(컨택터)
   • 열 과부하 릴레이(열 과부하 릴레이) (열 과부하 릴레이) (열 과부하 릴레이)
2. 모터에 과부하, 단락 또는 회전 정지가 발생하면 다른 모터의 작동에 영향을 주지 않고 결함이 있는 회로를 독립적으로 분리할 수 있습니다.
3. 시스템에 긴 케이블이 있는 경우, 긴 케이블을 위한 VFD 과전압 솔루션을 구현하거나 모터 절연을 보호하기 위해 출력 리액터를 추가하는 것을 고려하세요.

멀티 모터 시작 및 중지 절차

VFD 다중 모터 시동 절차(저주파) 시나리오에서는 잘못된 시작/정지 방법이 VFD 트립의 주요 원인입니다.

올바른 작동 방법은 다음과 같습니다:

1. 시작 프로세스:
   • 먼저 2~5Hz에서 VFD를 무부하로 실행합니다;
   • 그런 다음 한 번에 하나씩 시작하여 순차적으로 모터를 연결합니다;
   • 모든 모터가 작동한 후 목표 주파수까지 서서히 높입니다.
   • 이 방법은 과도한 로터 전류 잠김으로 인한 과전류 알람을 효과적으로 방지합니다.
2. 절차 중지:
   • 작동 주파수를 2~5Hz로 서서히 낮춥니다;
   • 모터를 하나씩 순차적으로 정지합니다;
   • 마지막으로, 에너지 역공급으로 인한 DC 버스 과전압을 방지하기 위해 VFD 메인 유닛을 종료합니다.

이 단계적 시작/정지 전략은 VFD 과부하 트립 및 IGBT 손상의 위험을 크게 줄여줍니다.

결론 - VFD 멀티 모터 애플리케이션 모범 사례

요약하면, 하나의 VFD에 여러 개의 모터를 구현하려면 네 가지 핵심 원칙을 숙지해야 합니다:

• 적절한 선택: 총 전력과 전류의 합이 주요 고려 사항입니다;
• 정확한 매개변수: 다중 모터 부하에 대한 설정을 엄격하게 구성합니다;
• 포괄적인 보호: 단락 및 열 보호 기능을 독립적으로 구성할 수 있습니다;
• 부드러운 시작/중지: 저주파 단계적 시작 및 순차적 종료를 구현합니다.

이러한 방법을 따르면 하나의 VFD로 여러 모터를 안전하게 제어하여 모터와 인버터 모두의 수명을 연장하면서 작동 안정성을 향상시킬 수 있습니다.