가변 속도 드라이브는 제조업에서는 필수품으로 다양한 산업 응용 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
따라서 모터 제어를 수행하기 위해 가변 속도 드라이브가 필요한 이유와 그 사용이 우리에게 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.
화물선에 무거운 짐을 싣는 것부터 환풍기를 돌리는 것까지 산업에서 이동이 필요한 모든 곳에서 전기 모터가 일반적으로 필요합니다.
회전 운동은 모터의 샤프트에서 생성되며, 일반적으로 볼 스크류와 같은 메커니즘과 함께 결합하여 대부분의 산업 기계에 필요한 선형 운동으로 변환됩니다.
이는 랙 앤 피니언 시스템이 작동하는 방식과 본질적으로 동일한 원리입니다.
전기 모터는 켜고 끌 수 있지만 주변 장비를 사용하지 않으면 항상 최대 용량으로 작동하므로 단일 속도 또는 토크만 제공합니다.
이것은 일부 목적에서 문제가 되지 않지만 컨베이어 벨트가 원하는 속도로 정지하고 시작하거나 작동하기를 반복하거나 엘리베이터가 점차 속도를 줄이고 정확한 지점에서 정지하는 경우 모터의 제어가 필요합니다.
이때 가변 속도 드라이브가 필요합니다.
가변 속도 드라이브(가변 주파수 드라이브 VFD, 가변 속도 드라이브 VSD, 인버터, 컨버터 또는 간단히 '드라이브'라고도 함)는 전기 모터에서 생성되는 속도 또는 토크를 제어하는 데 사용되는 장치입니다.
그 구조는 드라이브의 파워 스테이지를 제어하기 위한 일련의 PCB(인쇄 회로 기판)로 구성되며, 이 스테이지는 모터에 전류를 공급하여 속도 및 토크를 제어합니다.
이러한 구성 요소는 드라이브가 설치될 환경에 따라 구조가 달라질 수 있는 케이스로 보호되며, 제어할 모터의 크기에 필요한 전력에 따라 드라이브의 크기가 달라질 수 있습니다.
일반적으로 필요한 전력이 클수록 모터가 커지고 드라이브가 커집니다.
사용자는 드라이브 위 또는 근처에 부착된 키패드와 화면(HMI) 또는 PC, 노트북을 사용하여 가변 주파수 드라이브를 상호 작용하고 프로그래밍할 수 있습니다.
따라서 모터 제어를 수행하기 위해 가변 속도 드라이브가 필요한 이유와 그 사용이 우리에게 어떤 영향을 미치는지 살펴보겠습니다.
현대 제조업은 높은 수준의 정확성과 신뢰성으로 가능한 한 빨리 많은 것을 제조하는 높은 생산성을 요구하며. Pick and Place 기계가 좋은 예입니다.
일반적으로 PCB 제조에 사용하거나 산업 응용 프로그램, 일상생활의 가제트를 제어하기 위해 수백만 개로 만들어지는 픽 앤 플레이스 기계는 특정 구성 요소를 선택하고 고속으로 특정하고 매우 정확한 위치로 이동하는 역할을 합니다.
가변 속도 드라이브는 일반적으로 전기 모터를 제어하며, 진공 노즐 또는 구성 요소를 선택하는 데 사용되는 다른 형태의 수집 도구를 이동시킨 다음 모터와 결합 메커니즘에 구성 요소를 배치할 위치를 알려주며, 이 모든 작업을 순식간에 달성할 수 있습니다.
제조된 품목은 일반적으로 운송을 위해 포장해야 하며 포장 기계는 미리 형성된 판지를 구부리고 패키지를 구성, 충전 및 고정할 수 있습니다.
포장재를 구부려 상자에 넣고 채우고 고정하는 것은 포장 기계의 암을 움직여 모터의 회전 운동에 의해 추진되고 궁극적으로 가변 속도 드라이브에 의해 제어되는 결과입니다.
그런 다음 포장된 제조 제품을 수출해야 합니다.
트럭에서 컨테이너선으로 컨테이너를 운반하는 포트 크레인의 리프팅 파워는 고출력 전기 모터에 의존하여 화물을 운반합니다.
포트 크레인의 모터는 가변 속도 드라이브의 제어로 하중을 높일 수 있으며, 전기 모터 자체로는 달성할 수 없는 토크를 제어할 수 있는 드라이브의 능력으로 인해 포트 크레인은 하중을 제자리에 유지하고 측정되는 안정한 방식으로 하중을 낮출 수 있는 중요한 용량을 갖게 됩니다.
가변 속도 드라이브는 글로벌 제조의 여러 측면에서 필수품이지만, 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
예를 들어, 극장의 무대 조명은 더 독특하고 흥미로운 사례 중 하나입니다.
조명 및 기타 장치, 심지어 공연자를 공중에서 곡예적으로 밀어내는 호이스트에 이르기까지, 전기 모터로 구동되며, 전기 모터는 이동 속도와 위치 제어에 따라 정지 및 시작 시점을 명령해야 합니다.
이는 가변 속도 드라이브에 의해 수행됩니다.
기계적 동작을 제어하는 것 외에도 가변 속도 드라이브의 또 다른 주요 용도는 에너지 절약입니다.
전기 모터로 구동되는 난방, 환기 또는 냉동 시스템은 100% 시간 동안 100% 용량으로 작동할 필요는 없습니다.
냉동 시스템이 사전 설정된 특정 주변 온도에 도달하면 시스템이 최대 용량으로 계속 작동할 필요 없게 됩니다.
가변 속도 드라이브의 제어가 없는 전기 모터는 성능을 조절할 방법이 없으며 최대 용량 작동에서 벗어날 수 없습니다.
또는 시스템에 가변 속도 드라이브를 도입하여 온도와 같은 설정 조건에 도달했을 때 드라이브가 모터의 출력을 줄이거나 줄일 수 있으므로 에너지를 절약할 수 있습니다.
탄소 감축에 대한 독립적인 전문가인 Carbon Trust에 따르면 팬이나 펌프를 제어하는 모터의 속도를 100%에서 80%로 줄이면 최대 50%의 에너지를 절약할 수 있습니다.
전기 모터는 전 세계 전력 소비의 최대 40%를 차지하지만 전 세계 모터의 대부분은 속도 가변형 구동 기술로 제어되지 않습니다.
따라서 드라이브는 전 세계의 에너지 소비와 탄소 발자국을 줄이는데 더 많은 잠재력을 가지고 있습니다.
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