송풍기와 인버터

송풍기와 인버터

 

1. 인버터(inverter) 정의:

- 인버터란 전압과 주파수를 변환해 모터의 회전속도(rpm)를 바꾸는 기기.

- 송풍기, 펌프 및 공작기계, 섬유기계 등 거의 모든 분야의 자동화 설비에 사용된다.

 

2. 회전속도, 모터의 극수, 주파수 사이의 관계식

N=120*f/P(1-S)

N: 회전속도(rpm)

f: 주파수(Hz)

P: 모터의 극수(p)

S: 모터의 미끄러짐

- 주파수 값을 변화시킴으로써 모터의 회전속도를 제어합니다.

 

3. 주파수 가변범위: 30~60Hz[한국전력에서 공급하는 전기(상용주파수 60Hz)를 그대로 모터에 공급하면, 모터는 최대속도인 1,800rpm으로 일정하게 회전, (4극 모터 기준) 인버터를 사용하면 전원의 주파수를 바꿔 원하는 속도로 변환, 예를들어 출력 주파수를 1Hz로 조정하면 모터는 30rpm으로 회전하고, 주파수를 2Hz로 조정하면 모터는 60rpm으로 회전하는 식]

 

 

1) 전압형 인버터

 

교류전원을 사용할 경우에는 교류 측 변환기 출력의 맥동을 줄이기 위하여 LC 필터를 사용합니다. 이런 형식을 ‘전압형 인버터’라고 부른답니다. 인버터의 관점에서 보자면 저 임피던스 직류 전압원으로 볼 수 있으니까요. 전압형 인버터의 특징은 다음과 같습니다.

 

① 1, 2 상한 운전만 가능하며, 4 상한 운전이 필요한 경우에는 DUAL CONVERTER를 사용해야 한다.

② 주소자와 변압기 용량이 필요 이상으로 커진다. 전류 파형의 PEAK치가 높기 때문이다.

③ PWM 파형에 의해 인버터와 모터 간에 역률 개선용 진상 콘덴서 및 서지 압소버를 부착하지 말아야 한다.

④ 인버터의 주소자로는 TURN-OFF 시간이 짧은 IGBT, FET 및 TRANSISTOR를 사용한다.

⑤ 인버터 출력 주파수 범위가 광범위하다.

 

2) 전류형 인버터

 

전류형 인버터는 DC LINK 양단에 평활용 콘덴서 대신에 리액터 L을 사용하는데요. 이를

인버터의 관점에서 보자면 고 임피턴스 직류 전류원으로 볼 수 있답니다. 따라서 이러한 종류의 인버터를 ‘전류형 인버터’라 합니다. 전류형 인버터의 특징은 다음과 같습니다.

 

① 회생(REGENERATION)이 가능하다.

② 인버터의 주소자를 TURN-OFF 시간이 비교적 긴 PHASE CONTROL 용 SCR를 사용한다.

③ 전류 제어를 할 경우 토크-속도 곡선의 불안정 영역에서 운전되므로 반드시 제어 루프가 필요하다.

④ 인버터의 동작 주파수의 최소치와 최대치가 제한된다 (6∼66Hz).

 

- 최소 주파수 : 전동기의 맥동 토크

 

- 최대 주파수 : 인버터의 전류 실패 (COMMUTATION FAILURE)

 

⑤ 인버터 출력단과 모터 간에 역률개선용 진상콘덴서 사용이 가능하다