Unidades de frequência variável 101 - Tudo o que você precisa saber sobre VFDs

Aprenda os ins e contras de unidades de frequência variável e como eles podem ajudar a impulsionar sua operação de bombeamento.
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Saiba como adicionar uma unidade de frequência variável (VFD) à sua bomba pode alterá-la de uma bomba que opera a uma velocidade (taxa de fluxo única), para uma bomba que pode operar a velocidades variáveis (faixa de vazão) sem o uso de uma caixa de câmbio ou mudar para um motor elétrico diferente. Adicionar um VFD tem outros benefícios além de estrangular a taxa de fluxo. A adição de um VFD pode reduzir o consumo de energia de uma bomba, diminuindo o custo para operar uma bomba. Isso pode equivaler a grandes economias e reduz o custo de propriedade. Outro benefício da adição de um VFD é que uma bomba pode ser equipada com outros componentes de controle de bomba programáveis, como a EDDY Smart Pump Technology, que aumenta a flexibilidade de como a bomba pode ser aplicada. Adicionar um VFD a uma bomba EDDY aumenta o valor que a bomba pode fornecer e potencialmente reduz o custo de propriedade ao longo do ciclo de vida da bomba.

Este artigo inclui:

  • Unidades de frequência variável 101
  • O que é um VFD?
  • Por que preciso de um VFD para uma bomba?
  • Como escolher o motor de bomba certo para um VFD https://eddypump.com/applications/

Unidades de frequência variável 101

Bombas de chorume e lodo de alto desempenho baseadas na tecnologia dinâmica de fluidos da EDDY Pump são uma solução ideal para lidar com os materiais mais grossos e difíceis, como lama, lodo, chorume. No entanto, eles ainda podem ser limitados em velocidade operacional pelo motor de corrente alternada (AC) que você escolhe para á-los, e os motores CA são ainda mais limitados pelo seu design. Quando o aplicativo de bombeamento de chorume exigir a mudança de velocidade na mosca, você precisará adicionar uma unidade de frequência variável (VFD) ao seu equipamento para garantir a eficiência ideal de bombeamento.

O que é um VFD?

A tecnologia VFD foi desenvolvida em resposta às limitações da potência CA. Os motores CA, como os que alimentam bombas industriais, giram a uma velocidade definida pela potência de entrada e pelo número de postes dentro do motor. Uma vez que a potência CA nos EUA é fornecida a uma frequência padrão de 60 Hz, isso significa que os motores padrão de dois polos de fase única giram 60 vezes por segundo.

Adicionar mais conjuntos de postes reduz a velocidade sem necessidade de alterar a frequência elétrica de entrada. No entanto, você não pode simplesmente trocar um motor elétrico com mais ou menos postes cada vez que você precisa mudar a velocidade de funcionamento de uma bomba. Sistemas transistores que permitem ligar e desligar postes específicos do motor estão disponíveis há décadas, mas esses sistemas são complexos e muitas vezes não têm o controle fino necessário para o bombeamento industrial. Eunstead, <strongVFD’s> alterar a frequência</forte> da fonte de alimentação, permitindo ajustes exatos e imediatos para a operação da bomba.

O VFD funciona tomando energia CA na frequência de 60 Hz, converte-a em energia de corrente direta (DC) através de um circuito retificador e envia-a através de um barramento DC para filtrar ainda mais a tensão. Em seguida, a energia atinge o inversor que cria pulsos de energia DC que funcionam como a corrente CA. A natureza pulsante da saída imita a potência CA o suficiente para criar os processos de indução corretos necessários para girar o rotor do motor. Uma vez que o DC é mais fácil de controlar em tensão e frequência, usá-lo em vez de verdadeira energia CA permite que o VFD ajuste a fonte elétrica na mosca. Uma série de transistores, especialmente o Portão Isolado, Transistor Bipolar (IGBT), dão controle manual ou automático sobre a saída de energia e o desempenho resultante da bomba EDDY. A potência é facilmente aumentada para uma bomba de lodo sob carga pesada e depois caiu novamente após um bloqueio passar ou a textura do chorume ou lodo sendo bombeado.

Por que preciso de um VFD?

VFDs são usados em muitas configurações diferentes de fabricação e industriais, mas são particularmente valiosos para controlar bombas de chorume e lodo. Bombear água é um processo relativamente estático, uma vez que a água não muda densidade ou peso durante o processo. Em contraste, um chorume é muitas vezes misturado de forma desigual e o que está viajando através da bomba pode mudar de uma alta viscosidade para um líquido fino em segundos que pode rapidamente levar a problemas quando a bomba é implantada no campo. Uma bomba que está trabalhando para mover uma mistura muito grossa com muitos sólidos requer uma quantidade diferente de energia do que uma que de repente atinge um bolso de líquido fino. Uma vez que um VFD pode ajustar o funcionamento da bomba em tempo real, essas mudanças repentinas na carga operacional são facilmente compensadas sem interrupção no uso. A eficiência cai drasticamente quando uma bomba não está funcionando em seu fluxo máximo projetado, mas alterando a quantidade de energia que está sendo fornecida ao motor, você pode compensar isso e ainda alcançar alta eficiência.

Benefícios de utilizar um VFD ao usar uma bomba de chorume

  • Aumente ou diminua a taxa de fluxo para atender aos requisitos específicos de fluxo de aplicativos.
  • Reduza a manutenção da bomba mantendo o equipamento funcionando em seu ponto de eficiência máxima e reduzindo a pressão total do sistema.
  • O aumento da eficiência energética para alimentar a bomba diminui o custo de cada galão bombeado.
  • Habilite a adição de controladores de bomba programáveis como
    a EDDY Smart Pump Technology
    que podem ser usados para expandir o uso da bomba.
  • Elimina ou reduz o número de válvulas de controle que todos requerem instalação e manutenção individuais do sensor e muitas vezes não são apropriados para o processamento de chorume ou lodo.
  • Ganhe controle sobre a velocidade do motor sem mudar para motores DC caros.

Bombear pastas duras e abrasivas, como celulose de papel ou esgoto, é um processo desafiador devido à alta viscosidade, à presença de grandes sólidos e às mudanças na viscosidade. Todos esses problemas podem danificar bombas que são projetadas apenas para funcionar a uma velocidade e carga fixas. Lodos ou outros materiais pesados que precisam ser bombeados durante a dragagem ou mineração também causam problemas semelhantes. Os VFDs permitem que as bombas de chorume e seus motores se ajustem na mosca para mudanças no material que está sendo bombeado, evitando danos e garantindo que o sistema esteja sempre funcionando com a máxima eficiência energética. Ganhar controle de velocidade variável sem controladores lógicos programáveis caros é especialmente útil durante processos de desaguamento que requerem velocidades de processamento muito lentas.

Utilizando a tecnologia EDDY Smart Pump, o VFD pode ser controlado na hora usando chips e computadores inteligentes a bordo, exigindo pouca ou nenhuma entrada dos operadores de bomba, mantendo assim a bomba funcionando de forma ideal com o máximo de tempo de atividade e mais lucros.

Como escolher o motor certo para um VFD

Um VFD sozinho não pode alimentar uma bomba. No entanto, nem todos os motores de bomba CA funcionam bem com um VFD também. Uma vez que a conversão acontecendo em unidades de frequência variável pode criar frequências harmônicas e ressonantes, você precisará de um motor construído para resistir a eles. Bombas acopladas e de estágio único tendem a experimentar menos ressonância do que unidades emolduradas e multiestácidas. As bombas conectadas aos VFDs têm isolamento de maior grau, uma vez que operar a bomba a uma velocidade mais lenta do que o normal interromperá o padrão de perda de calor. Um isolamento de maior qualidade pode beneficiar-se de fazer com que a bomba resista aos picos de tensão que ocorrem durante a operação VFD que podem destruir o isolamento ao longo do tempo, embora isso raramente seja um problema se você ficar com motores CA padrão NEMA e operação 230V. Se você precisar de operação de 460V em vez disso, procure um motor de bomba especificamente projetado para lidar com os picos de tensão criados pela operação VFD.

Na EDDY Pump, temos técnicos experientes em mãos que podem fornecer assistência com VFD e configuração do motor para o seu aplicativo de bombeamento particular.

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A EDDY Pump Corporation é uma das principais fabricantes de equipamentos de bombeamento e dragagem. Se você está bombeando ou dragando chorume, sólidos altos, material extremamente viscoso, pasta, abrasivos elevados (areia & cascalho), e material cheio de sólidos, então você encontrou o produto mais adequado para o trabalho.

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Por que as bombas EDDY são melhores –  destaques

Este vídeo mostra como o EDDY Pump supera as bombas centrífugas tradicionais quando se trata de chorume resistente e materiais abrasivos. EDDY Pump é o centro de todos os nossos equipamentos de bomba de dragagem em destaque, incluindo o Subdroedge Operado a Distância, Bomba Operada de Mergulhador e uma Bomba de Dragagem de Fixação de Escavadeira.