คู่มือในการเลือกซื้อ INVERTER อย่างงาย แบบปรับความถี่

หากคุณต้องการซื้อ inverter แบบ Variable Frequency Drive (VFD) แบบปรับเปลี่ยนความถี่ได้ แน่นอนว่าผู้ขายอินเวอร์เตอร์ จะต้องมีคำถามกับคุณว่า ต้องการรุ่นไหนยี่ห้ออะไร ไฟเท่าไหร่

หากคุณเป็นมือใหม่คงสับสนไม่น้อยว่าจะเลือกแบบไหนเนื่องจากมีหลายตัวแปร รวมถึงการนำไปใช้งานและระบบที่นำไปใช้ การค้นหาคอนโทรลเลอร์ VFD หรือมอเตอร์ที่ถูกต้องเป็นเรื่องที่ค่อนข้างยุ่งยากต้องมีความชำนวญสูงทีเดียว ทางเรามีเคล็ดลับง่ายๆและคำแนะนำที่เป็นประโยชน์ เพื่อช่วยในการเลือกซื้อไดรฟ์อินเวอร์เตอร์ที่ถูกต้อง หวังว่าความซับซ้อนจะลดน้อยลงเมื่อคุณเข้าใจว่าคุณจะเอาไปทำอะไร

ภาพรวมของ INVERTER

โดยทั่วไปข้อมูลพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับมอเตอร์และระบบจะช่วยให้เลือก VFD ได้อย่างเหมาะสม ข้อมูลส่วนใหญ่สามารถดูได้จากป้ายมอเตอร์ (nameplate) เช่น

• แรงม้า (Horsepower)
• กระแสเมื่อใช้งานเต็มที่ (Full Load Amps FLA)
• แรงดันไฟฟ้า (voltage)
• ความเร็วรอบ (RPM)
• เซอร์วิสแฟกเตอร์ (Service Factor SF)
• ข้อมูลอื่น ๆ ที่ระบุถึงความต้องการในการใช้งาน อย่างเช่น
• ประเภทโหลด (แรงบิดคงที่หรือแรงบิดผันแปร)  (Type of Load (Constant Torque or Variable Torque)
• ช่วงความเร็วและวิธีการควบคุม (Speed Range and Control Method)
• ความต้องการพิเศษอื่น ๆ (Special Enclosure Needs)

การรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับการค้นหาและเปรียบเทียบอินเวอร์เตอร์รุ่นต่าง ๆ จะง่ายขึ้นในที่สุดแล้วคุณสามารถเลือกได้ตรงกับความต้องการ เมื่อได้ข้อมูลครบแล้ว มาวิเคราะห์ข้อมูลกันว่าควรจะเป็นแบบไหน

แรงม้า (HP)

แรงม้ามีความสำคัญกับการปรับขนาดของ VFD ด้วยค่า FLA (Full Load Amps) ของมอเตอร์ที่ต้องการควบคุม การที่รู้ว่าใช้แรงม้าเท่าใดทำให้เลือกไดรฟ์ได้ง่ายขึ้น

กระแสขณะใช้งานเต็มที่ (Full Load Amps (FLA))

เป็นข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการเลือกซื้อ VFD และการกำหนดขนาดของอินเวอร์เตอร์ ควรเผื่อไว้พอสมควรสำหรับโหลดที่อาจจะเพิ่มขึ้นในอนาคต

แรงดันไฟฟ้า (Voltage)

สำหรับแบบที่ใช้ไฟ 3 เฟสนั้น ต้องให้ตรงกับแรงดันไฟฟ้าของ VFD สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ประมาณ 230/240 VAC หรือ 460/480 VAC สำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมขนาดกลาง อาจจะต้องปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญเพื่อช่วยในการตัดสินใจ สำหรับไฟเข้าแบบ 1 เฟส ปกติจะใช้กับมอเตอร์ไม่เกิน 3 แรงม้า (ประมาณ 230 VAC  FLA ต่ำกว่า 10 แอมป์) หากมอเตอร์มากกว่า 3 แรงม้าควรเลือกแบบ 3 เฟสจะดีกว่า อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับการใช้งานของคุณเป็นหลัก  FLA ควรจะเป็นสองเท่าของมอเตอร์เช่นมอเตอร์ 10 แรงม้าควรเลือก VFD ประมาณ 20 แรงม้า
นอกจากนั้นต้องมีค่าโดยประมาณดังนี้

• ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน +/- 10%
• ความแปรผันของความถี่ไม่เกิน +/- 3%

ประเภทโหลด (แรงบิดคงที่หรือแรงบิดผันแปร)

คุณต้องการอินเวอร์เตอร์ VFDแบบแรงบิดคงที่หรือแปรผัน   หากอุปกรณ์ที่ใช้ขับเคลื่อนเป็นแบบแรงเหวี่ยง เช่นพัดลมหรือปั๊มแล้วแรงบิดแปรผันจะเหมาะสมกว่าเพราะประหยัดพลังงานและเป็นปัจจัยหลักในการติดตั้งไดรฟ์ VFDตัวอย่างเช่นพัดลมต้องการแรงบิดที่น้อยลงเมื่อทำงานที่ความเร็ว 50%  เมื่อเทียบกับความเร็วเมื่อทำงานเต็มที่การทำงานของVFDช่วยให้มอเตอร์สามารถใช้แรงบิดที่ต้องการได้เพียงอย่างเดียวส่งผลให้การใช้พลังงานลดลงซึ่งคุณสมบัติเด่นของ อินเวอร์เตอร์แบบ VFD แบบแรงบิดคงที่ควรต้องสามารถจ่ายกำลังได้เกิน 150% ได้ในหนึ่งนาทีตั้งแต่มอเตอร์เริ่มทำงาน

วิธีการควบคุม INVERTER

แบบ 1 เฟสใช้สวิทช์ตัวเดียวในการควบคุมคือเปิดและปิดในตัวเดียวกันนิยมใช้ในระบบ HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) เพราะตัว VFD สามารถรีสตาร์ทอัตโนมัติเมื่อไฟดับและไฟกลับมาติดใหม่

แบบ 3 เฟสจะใช้สวิทช์สองตัวคือ สวิทช์สำหรับหยุดและ สวิทช์อีกตัวสำหรับสตาร์ท ซึ่งจะใช้ในสายพานลำเลียงหรือการควบคุมแบบลำดับขั้น แต่จะมีวงจรสำหรับป้องกันไว้ด้วย

ทางเลือกในการปรับความเร็ว

Speed-potentiometer (ตัวปรับความเร็ว)
ช่วยให้ผู้ควบคุมสามารถตั้งค่าความเร็วมอเตอร์ด้วยหน้าจอซึ่งสามารถตั้งโปรแกรมโดยการป้อนผ่านหน้าจอที่มีการแสดงผลหรือแบบสัมผัสก็ได้

Analog Signal Follower(สัญญาณควบคุมแบบอนาลอก)
เป็นสัญญาสัญญาณอนาลอก 4-20mA หรือ 0-10Vdc  สำหรับการควบคุม VFD

Selector switch speed selection (สวิชท์เลือกความเร็ว)
ช่วยให้ผู้ปฎิบัติงานสามารถเลือกความเร็วที่กำหนดไว้ล่วงหน้าได้หลายแบบ สามารถใช้งานผ่าน PLC ได้

Serial Communications (พอร์ตสื่อสาร)
ช่วยให้สามารถติดต่อได้ผ่านทางเครือข่ายเช่น MODBUS, PROFIBUS, DEVICENET หรือ METASYS ทำให้สามารถตรวจสอบได้จาก PLC

ความต้องการพิเศษอื่น ๆ

สิ่งสำคัญในการเลือก VFD ให้เหมาะกับการใช้งานของคุณและสภาพแวดล้อมรอบ ๆ ไดรว์ มีการรองรับอยู่หลายประเภท เป็นสิ่งสำคัญควรเลือกให้ตรงกับความต้องการ เช่น

• Ingress Protection (IP)
• NEMA
• UL Type enclosure

พิกัดของมอเตอร์สำหรับ INVERTER

แม้ว่าการใช้ VFD จะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการควบคุมมอเตอร์ แต่มีบางสิ่งที่เกิดขึ้นในมอเตอร์เนื่องจาก VFD ไม่ได้ผลิตคลื่นไซน์แต่เป็นเอ้าท์พุตแบบดิจิตอลที่ทำให้เกิดแรงกดบนขดลวดและแบริ่งได้ ขอแนะนำคือ ให้เลือกมอเตอร์ที่มีพัดลมระบายอากาศหากต้องใช้ความเร็วต่ำที่แรงบิดสม่ำเสมอ

ตัวเลือกอื่น ๆ อาทิเช่น

• Disconnect or Circuit Breaker
• HOA (Hand/Off/Auto Switch)
• Pilot Lights
• Bypass
• Line Reactor
• Harmonic Mitigation
• TVSS
• dv/dt filter

บทสรุป

คู่มือฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้สำหรับการปรับขนาดการใช้งานโดยทั่วไปและไม่ได้ครอบคลุม การใช้งานและโหลดที่อาจต้องการการปรับขนาดและการพิจารณาเป็นพิเศษ เมื่อคุณกำลังปรับขนาดหรือระบุ VFD สำหรับการใช้งานอื่น ๆ จะต้องให้ความระมัดระวังในการเลือกซื้อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโหลดใช้งานหนักระหว่างการทำงาน ท่านสามารถเลือกซื้อได้จากลิงค์นี้ได้เลย
https://www.a-automation.co.th/category/6/inverter

ขอบคุณที่มา https://automation-thailand.com/product-category/inverter/