Drehstrom mit variabler Frequenz

Es besteht die Möglichkeit, dass der VFD, den Sie haben, so eingestellt werden kann, dass er eine Ausgabe von 150 Hz bei 240 V mit 480 V Eingang liefert. Möglicherweise können Sie ihn mit 1 Hz betreiben, aber die meisten Motoren funktionieren mit 1 Hz nicht sehr gut. Ein guter sensorloser Vektorantrieb kann das möglicherweise. Sie können wahrscheinlich nicht viel erreichen, wenn Sie versuchen, einen Induktionsmotor als Generator zu verwenden.

Beim Betrieb von Induktionsmotoren über ihrer Nenndrehzahl liegen die Hauptbeschränkungen in den Lagern und der Auswuchtung des Rotors. Bei einer gewissen Geschwindigkeit kann die Zentrifugalkraft auf den Rotor ein Problem werden, aber diese Geschwindigkeit ist wahrscheinlich erheblich höher als die Nennleistung der Lager und die Geschwindigkeit, bei der die Rotorauswuchtung zu einem Problem wird.

Mit Standardmotoren können Sie einen 6-poligen Motor wahrscheinlich mit der doppelten Nenndrehzahl, einen 4-poligen Motor mit 1,5- bis 2-facher Drehzahl und einen 2-poligen Motor mit 1,25- bis 1,5-facher Drehzahl betreiben. Wenn Sie die Spannung nicht proportional für den Betrieb über der Typenschildfrequenz erhöhen, kann der Motor das Nenndrehmoment nicht liefern. Sie können wahrscheinlich einen konstanten PS-Betrieb bis zur 1,5-fachen Nenndrehzahl erreichen. Darüber hinaus muss das Drehmoment auf etwas unterhalb des Drehmoments begrenzt werden, das eine konstante Leistung liefert.

Re Frage bearbeiten

Auf keinen Fall erhalten Sie einen Induktionsgenerator, der Ihnen den gewünschten Frequenzbereich liefert.

Die beste Option wäre, direkt den Ausgang eines VFD zu verwenden, wenn Sie eine akzeptable Wellenform erhalten können. Ein aktueller PWM-VFD liefert Ihnen eine ziemlich gute Wellenform. Sie können wahrscheinlich einen finden, der bis auf 1 Hz oder in die Nähe davon geht. Sie können auch einen VFD mit einem Ausgangsfilter verwenden. Möglicherweise haben Sie Schwierigkeiten, gute Informationen über die Wellenformqualität zu erhalten. Es kann auch schwierig sein, einen Filter zusammenzustellen.

Für eine wirklich gute Wellenform ist wahrscheinlich ein Permanentmagnet-Synchrongenerator (PMSG) die beste Option. Das gibt Ihnen eine gute Sinuswelle ohne Filterung. Als PMSG können Sie einen permanenterregten Synchronmotor verwenden. Sie verwenden einen PMSG, der mehr Pole hat als der Antriebsmotor, Ihre Geschwindigkeit kann niedriger sein. Sie müssen den Leistungsfaktor der Last berücksichtigen. Ich weiß nicht, wie ein PMSG auf einen Leistungsfaktor unter 1,0 reagiert. Ein VFD hat kein Problem mit einem nacheilenden Leistungsfaktor von bis zu 0,7 oder so.

Ein Synchrongenerator mit gewickeltem Rotor (WRSG) kann genauso gut funktionieren wie ein PMSG, aber Sie haben möglicherweise Schwierigkeiten, eine Erregungssteuereinheit zu bekommen, die über Ihren Frequenzbereich funktioniert. Die meisten WRSGs in dem Größenbereich, den Sie benötigen, werden entweder mit einem Motor oder als "Kopf"-Einheiten verkauft, die dazu bestimmt sind, an einen Motor geschraubt zu werden.

Müssen Sie dies selbst zusammenstellen oder haben Sie ein Budget, das es Ihnen erlauben würde, mit einem Systemintegrator zusammenzuarbeiten?

Weitere Details

Die Leistung eines PMSG ähnelt der Leistung eines WRSG mit festem Erregerstrom. Die Ausgangsspannung kann nicht eingestellt werden. Die Ausgangsspannung variiert je nach Leistungsfaktor und Laststromänderungen. Bei einem VFD oder jeder Art von Generator sind sowohl die Ausgangsspannung als auch die Drehzahl direkt proportional zur Drehzahl.

Ein VFD verfügt über eine beträchtliche Flexibilität zum Programmieren und Einstellen der Ausgangsspannung, sowohl unabhängig als auch als Funktion der Frequenz. Im Allgemeinen müsste die Einstellung bei abgeschaltetem VFD-Ausgang erfolgen, aber es kann möglich sein, einen VFD für die Spannungseinstellung während des Betriebs zu konfigurieren.

Es scheint, dass ein VFD wahrscheinlich die beste Alternative sein wird. Wenn Sie keinen Ausgangsfilter entwerfen und bauen möchten, gibt es Anbieter von VFD-Eingangs- und Ausgangsdrosseln usw., die sehr wahrscheinlich bereit sind, einen zu liefern.

Hier ist ein Link zu einigen grundlegenden VFD-Informationen.

Hier und hier sind Links zu VFD-Ausgangsfilterinformationen.