Onduleur à fréquence variable Toshiba Transistor Drive VFPS1-4550PL-WN

VFPS1-4550PL-WN | Onduleur Toshiba TOSVERT VF-PS1 — 55 kW / 116 A / 400 V triphasé / Entraînement de ventilateur et de pompe / STO / C3 EMC

TOSVERT VF-PS1 — Plateforme d'entraînement de ventilateurs et de pompes de Toshiba

Le VFPS1-4550PL-WN fait partie de la série TOSVERT VF-PS1 de Toshiba, une gamme de variateurs de fréquence spécialement conçue pour les applications de ventilateurs et de pompes sur tout le spectre de puissance industrielle de 0,75 kW à 630 kW. Le VF-PS1 est conçu autour des caractéristiques de fonctionnement des ventilateurs et pompes centrifuges, intégrant des algorithmes de contrôle et des fonctionnalités d'optimisation énergétique spécifiquement développées pour les charges à couple variable.

À 55 kW (116 A, 400 V triphasé), le VFPS1-4550PL-WN est destiné aux plus grands entraînements de ventilateurs et de pompes dans les installations industrielles et commerciales : ventilateurs de tour de refroidissement, grandes unités de traitement d'air, pompes de procédé à haute pression et entraînements de compresseurs industriels.

Spécifications clés

Entraînement de ventilateur et de pompe de 55 kW — Économies d'énergie selon la loi cubique

À 55 kW, les économies d'énergie potentielles grâce au contrôle de vitesse variable des charges de ventilateur et de pompe sont substantielles :

Loi de Fan — la relation cubique :La puissance du ventilateur et de la pompe évolue avec le cube de la vitesse. Un ventilateur de 55 kW fonctionnant à 80 % de sa vitesse maximale ne consomme que 51 % de la puissance à pleine vitesse, soit environ 28 kW au lieu de 55 kW. À une vitesse de 60 %, la consommation électrique tombe à 22 % de la pleine charge, soit moins de 12 kW pour le même moteur de 55 kW.

Échelle des économies à 55 kW :Dans un système fonctionnant à une vitesse moyenne de 70 %, le VF-PS1 réduit la consommation d'énergie annuelle d'environ 66 % par rapport à un fonctionnement à vitesse fixe avec contrôle de registre ou de vanne. Aux tarifs énergétiques industriels, les économies réalisées sur un variateur de 55 kW fonctionnant en continu représentent une réduction annuelle significative des coûts, avec des périodes d'amortissement souvent inférieures à deux ans.

Le micrologiciel VF-PS1 du VFPS1-4550PL-WN implémente des algorithmes d'optimisation énergétique qui vont au-delà de la simple réduction de vitesse : minimisant activement le flux du moteur pour toute condition de charge donnée afin de réduire davantage les pertes totales du système.

Scénarios d'application

Entraînement du grand ventilateur de la tour de refroidissement :Un centre de données ou une tour de refroidissement de processus industriel utilise un ventilateur axial de 55 kW pour le rejet de chaleur. Le VFPS1-4550PL-WN offre un contrôle de vitesse variable adapté à la demande de refroidissement : faisant fonctionner le ventilateur à 70 % de sa vitesse pendant les périodes plus fraîches, réduisant ainsi la consommation d'énergie à moins de 35 % de la pleine charge.

Entraînement de pompe de process à haute pression :La pompe centrifuge à haute pression d'une usine de traitement chimique nécessite un contrôle de débit variable. Le VFPS1-4550PL-WN entraîne le moteur de la pompe de 55 kW à des vitesses variables, remplaçant le fonctionnement inefficace de la vanne de régulation de pression par un contrôle de vitesse économe en énergie.

FAQ

Q1 : En quoi la série VF-PS1 diffère-t-elle de la série VFAS1 à usage général de Toshiba ?

Le VF-PS1 est un entraînement de ventilateur et de pompe dédié de Toshiba — optimisé pour les charges à couple variable (loi carrée) avec des algorithmes d'optimisation énergétique, des préréglages d'application de pompe et de ventilateur et des fonctionnalités telles que le contrôle PID pour la régulation de pression/débit et le mode d'économie d'énergie automatique. Le VFAS1 est le variateur à usage général de Toshiba couvrant à la fois les charges à couple constant et à couple variable sans l'optimisation spécifique à l'application du VF-PS1. Pour les applications de ventilateurs et de pompes, le VF-PS1 est le choix le plus approprié ; pour les charges à couple constant telles que les convoyeurs et les entraînements de machines, le VFAS1 est utilisé.

Q2 : Que signifie la classification C3 EMC pour l'installation du VFPS1-4550PL-WN ?

C3 (catégorie 3) dans la norme EN 61800-3 définit le variateur comme étant adapté à une utilisation dans des environnements industriels — le deuxième environnement (alimentation basse tension industrielle non connectée aux zones résidentielles) avec distribution sans restriction. Les limites C3 s'appliquent aux émissions conduites et rayonnées lorsque le variateur est installé avec les longueurs de câble et les pratiques recommandées. Pour les installations dans des zones résidentielles ou mixtes résidentielles/industrielles (exigences de catégorie C1 ou C2), un filtrage CEM externe supplémentaire peut être nécessaire.

Q3 : Quelle capacité de contrôle PID le VF-PS1 offre-t-il pour la régulation des pompes et des ventilateurs ?

Le TOSVERT VF-PS1 comprend un contrôleur PID intégré pour la régulation directe en boucle fermée des variables de processus : pression, débit, température ou niveau. Un signal de retour 4-20 mA ou 0-10 V provenant d'un capteur de processus se connecte à l'entrée analogique du variateur ; l'algorithme PID ajuste automatiquement la vitesse du moteur pour maintenir le point de consigne programmé. Cela élimine le besoin d'un API externe ou d'un contrôleur de processus pour le contrôle de processus basé sur la vitesse en boucle unique dans la plupart des applications de pompes et de ventilateurs.

Q4 : Quelle est la longueur minimale recommandée du câble moteur pour le VFPS1-4550PL-WN à 55 kW ?

À une puissance de 55 kW, la capacité du câble moteur génère une surtension d'onde réfléchie aux bornes du moteur à partir de la commutation PWM du variateur. Toshiba recommande d'utiliser des câbles moteur adaptés à la tension de sortie et à la fréquence porteuse du variateur, en maintenant généralement la longueur du câble dans les limites des spécifications VF-PS1 ou en utilisant une self de sortie (filtre dv/dt ou filtre sinus) pour des câbles plus longs. Confirmez la longueur maximale recommandée du câble non filtré dans le manuel d'installation du VF-PS1 et comparez-la avec le parcours réel du câble d'installation.

Q5 : Le VFPS1-4550PL-WN prend-il en charge le contrôle de plusieurs pompes ?

Oui, le Toshiba VF-PS1 prend en charge les modes de fonctionnement multi-pompes, y compris le contrôle en cascade dans lequel l'onduleur contrôle une pompe à vitesse variable tout en activant et désactivant des pompes supplémentaires à vitesse fixe en fonction de la demande du système. Ce mode système maintient un fonctionnement efficace sur une large plage de débit en faisant fonctionner la pompe contrôlée par VFD à une vitesse optimale tout en ajoutant ou en supprimant des pompes à vitesse constante à mesure que la demande de débit total augmente ou diminue.