VFD는 전기 모터의 가장 친한 친구라고 할 수 있습니다. 가변 주파수 드라이브(VFD)는 전기 모터의 효율적인 작동을 보장하여 에너지를 덜 사용하고 운영 비용을 절감하는 지능형 제어 장치입니다. 동시에 장비 수명을 연장하고 공정을 최적화하며 유지보수 요구 사항을 줄입니다.
VFD가 에너지 비용을 절감하는 데 도움이 된다는 사실을 알고 계셨습니까? 이 VFD는 수요에 관계없이 모터가 최대 속도로 작동하는 직기동(DOL) 방식에 비해 에너지 소비량을 현격히 줄일 수 있습니다. 드라이브를 사용하면 일반적으로 동력과 연료를 40% 절감할 수 있습니다. 때로는 80%까지 절감되는 경우도 있습니다. 롤온(roll-on) 효과란 드라이브를 사용하면 드라이브가 설치된 시스템의 NOx 배출과 CO2 배출도 줄일 수 있다는 것을 의미합니다.
VFD가 무엇이고 어떻게 사용하는지 이해하면 기후 목표 달성에 더 가까워질 뿐만 아니라 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다. 그렇기 때문에 VFD는 모터뿐만 아니라 전체 비즈니스에 있어 훌륭한 자산이자 친구입니다.
에너지 효율을 위한 VFD: VFD는 모터 회전수를 지능적으로 제어하여 최고 속도에서 모터를 조절하지 않고 작동할 때와 비교하여 에너지 소비를 크게 줄입니다(보통 40% 이상).
비용 절감 및 빠른 투자 수익률(ROI): VFD는 에너지 비용을 절감하고 유지보수를 줄이며 공정 제어를 개선하여 일반적으로 6~12개월의 ROI를 제공합니다.
다양한 어플리케이션: VFD 및 전력 컨버터는 팬, 펌프, 컨베이어, 크레인, 선박 추진, 수소 전기 분해 및 재생 에너지 시스템을 포함한 다양한 어플리케이션을 최적화합니다.
에너지 절감 그 이상: VFD는 성능 향상, 공정 제어 강화, 장비 수명 연장, 배기가스 감소 등 에너지 절감 이상의 이점을 제공합니다.
댄포스 전문 기술: 댄포스는 모든 모터 유형에 적합한 VFD를 전문으로 하며 광범위한 솔루션과 모터 성능 최적화를 위한 글로벌 지원을 제공합니다.
이 이름들은 모두 같은 장치를 지칭합니다. 또한 VFD는 속도 조절 가능 드라이브, 주파수 조절 가능 드라이브 또는 AFD, 가변 주파수 드라이브, 가변 전압 가변 주파수 드라이브, 주파수 변환기, VFD 인버터, 전력 컨버터 등 다양한 다른 이름으로도 알려져 있습니다.
VFD를 사용하려면 전원 공급 장치와 전기 모터 사이에 연결합니다. 댄포스의 VFD는 가장 효율적인 작동을 위해 모터 유형에 맞게 자동으로 조정됩니다. VFD 설치 시 기대할 수 있는 결과는 다음과 같습니다.
에너지 절약의 필요성은 속도 제어 장치 개발의 핵심 원동력입니다. 또한 VFD는 부하 요구에 일치시키도록 전기 모터의 속도를 제어하고 에너지 비용을 절감하는 최적의 방식을 제공합니다. 모터 회전수에 아주 작은 변화만 생겨도 에너지 소비에 상당한 변화가 생깁니다.
드라이브는 또한 다음에도 유용합니다.
알고 계십니까:
가변 주파수 드라이브(VFD)는 지하실이나 전기실에 숨어 있어 대부분 눈에 보이지 않지만, 세계와 우리의 생활 방식을 보다 지속가능하게 함으로써 현대 사회의 일상생활에 핵심적이고 필수적인 역할을 합니다.
VFD는 전기 공급 장치와 모터 부하 사이에 위치합니다. 모터에 공급되는 주파수와 전압을 변경하여 전기 모터 회전수를 제어합니다. 전기 공급 장치의 전원이 VFD로 들어가면 모터에 공급되는 전력을 조절합니다. 그 결과는? 즉각적인 에너지 절감으로 이어집니다.
VFD는 전원 공급 장치의 주파수와 전압을 변경하여 전기 모터를 구동하는 모터 컨트롤러의 일종입니다. 또한 VFD는 시동 또는 정지 동안 모터의 가속 및 감속을 제어할 수 있는 기능도 가지고 있습니다.
VFD가 모터로 공급되는 전원의 주파수 및 전압을 제어한다고 하더라도, 이는 모터 회전수를 조정하는 것이므로 일반적으로 속도 제어라고 합니다.
전기 모터 회전수를 조정해야 하는 이유는 많습니다.예를 들면 다음과 같습니다.
오늘날의 가변속 드라이브는 네트워킹 및 진단 기능을 통합하여 제어 성능을 향상하고 생산성을 높입니다. 따라서 에너지 소비 감소, 지능형 모터 제어, 피크 전류 감소는 모든 모터 구동 시스템에서 컨트롤러로 VFD를 선택해야 하는 세 가지 큰 이유입니다.
- 소프트 스타터는 고체 상태의 장치로, 전기 모터를 기동하는 동안 최대 속도까지 부드럽게 가속합니다.
- 교차선 콘택터는 전기 모터에 전체 라인 전압을 가하는 모터 제어기 유형입니다.
자세한 내용은 Danfoss Drives 제품을 살펴보십시오. 당사는 단상 VFD와 3상 VFD를 모두 제공합니다.
Danfoss Drives의 소프트 스타터에 대해 자세히 알아보기
VFD는 전력 비용을 절감합니다.
가변 주파수 드라이브는 VFD 제어를 사용하여 구동 장비의 에너지 요구 사항에 맞게 공급되는 전력을 변경할 수 있으며, 이를 통해 에너지를 절약하거나 에너지 소비를 최적화할 수 있습니다.
이 드라이브는 수요에 관계없이 모터가 최대 속도로 작동하는 직기동(DOL) 방식에 비해 에너지 소비량을 현격히 줄일 수 있습니다. VFD를 사용하면 스로틀 밸브나 댐퍼를 이용한 속도 제어와 달리 전력을 낭비하지 않고 실제 수요에 맞게 모터 동력을 정확하게 조정할 수 있습니다. 가변 속도 드라이브를 사용하면 일반적으로 동력과 연료를 40% 절감할 수 있습니다. 롤온(roll-on) 효과란 드라이브를 사용하면 설치된 시스템의 NOx 배출과 CO2 배출도 줄일 수 있다는 것을 의미합니다.
사례 연구: 이 Roca 그룹 공장에서 VFD가 어떻게 에너지 소비를 획기적으로 줄였는지 읽어보십시오.
VFD는 에너지 저장 장치를 사용하는 하이브리드 또는 전기 시스템의 전력 변환에 널리 사용됩니다. 전기화의 성장은 고속 충전, DC 전력망, Power-to-X의 전기 분해, 스마트 전력망, 에너지 저장 등을 위해 해상과 육상에서 전력 변환기에 대한 수요가 높다는 것을 의미합니다. 다양한 전력 변환 어플리케이션 살펴보기:
업계에서 보편적으로 사용되는 다양한 유형의 드라이브가 많이 있습니다. 단상 VFD와 3상 VFD는 모두 다양한 애플리케이션에 맞춰 발전했습니다. 드라이브 유형의 차이에는 주파수 및 전압 제어에 사용되는 방법 및 드라이브가 고조파 왜곡을 완화하는 방법이 포함됩니다.
Danfoss Drives의 고조파 저감 솔루션에 대해 자세히 알아보기
드라이브에 사용되는 세 가지 주요 가변 주파수 기술은 펄스 폭 변조(PWM), 전류 소스 인버터 및 전압 소스 인버터라고 합니다. PWM 기술이 가장 일반적입니다. 이 기술은 적절한 실효(RMS) 전압 레벨을 생성하기 위해 VFD의 인버터 전원 장치(트랜지스터 또는 절연 게이트 양극 트랜지스터, IGBT)의 개폐를 여러 번 반복해야 합니다. PWM이 출력 주파수와 출력 전압을 변화시켜 VFD 제어를 달성하는 방법은 펄스 폭을 제어하고 변경하는 것입니다.
드라이브 전문 지식 기사를 통해 VFD로 시스템 효율을 최적화하는 방법에 대해 자세히 알아보기
많은 산업체에서 에너지 비용은 임금 다음으로 가장 큰 비용입니다. 다음 어플리케이션에 VFD를 설치하면 에너지 비용을 20~60%까지 줄일 수 있습니다.
“(전 세계의) 모든 팬과 펌프에 VFD가 장착된다면 절감되는 전력량은 유럽연합 전체 발전 용량과 맞먹을 것입니다. 드라이브를 사용하면 2040년까지 온실가스 배출량을 40%까지 줄일 수 있습니다.” 출처: OMDIACOP26 글로벌 보고서
팬, 펌프, 컨베이어 및 압축기와 같은 드라이브 부하를 제대로 제어하지 못하거나 오래된 것은 에너지 낭비의 주요 원인입니다. 많은 팬, 펌프 및 압축기 어플리케이션은 여전히 직접 온라인(DOL)으로 실행되며 최고 속도로 작동합니다. 새 장비도 고정된 최고 속도로 작동하도록 제작됩니다. 2023년에는 신규 장비의 74% 이상이 DOL을 설치했으므로 에너지 효율성을 개선할 여지가 여전히 많습니다.
일반적으로 모든 팬, 펌프 및 냉각기에 VFD를 장착하도록 지정하면 에너지 요금을 20~60% 절약할 수 있습니다. 각 개별 전기 모터 부하에 대해 VFD 제어로 인한 전기 절감 효과는 80%에 달할 수 있습니다.
팬 및 펌프에 가변 속도 제어를 적용하면 일반적으로 40%의 에너지 절감을 달성할 수 있습니다. 이는 가변 토크 곡선으로 정의됩니다. 팬 및 펌프의 경우, 모터 회전수를 20% 줄이면 50%의 에너지를 절약할 수 있습니다.
미국 일리노이에 위치한 이 공장에서 공조 장치(AHU)의 팬 제어를 통해 달성한 에너지 절감 효과를 알아보십시오.
VFD는 크레인 및 컨베이어와 같은 산업용 어플리케이션에서도 중요한 역할을 합니다. 이러한 어플리케이션에서는 공정 최적화와 정밀한 속도 및 위치 제어가 VFD를 사용하는 주된 이유입니다. 예를 들어, VFD는 통합 상태 모니터링 및 흔들림 방지 기능을 제공합니다. 컨베이어의 경우, 서보 솔루션의 대안으로 고정밀 위치 제어 기능이 통합된 VFD가 장착되어 있습니다. VFD 통합 상태 모니터링(CBM)과 원격 모니터링 서비스는 함께 작동하여 안정성을 향상시킬 뿐만 아니라 시각화 및 기록 측면에서 새로운 이점을 창출합니다. VFD가 추가로 에너지 절약에 도움이 될 수 있지만, 컨베이어와 크레인의 절감 효과는 팬과 펌프로 달성한 40%에 미치지 못할 것입니다.
컨베이어 및 산업용 크레인 어플리케이션에서 VFD의 가치에 대해 자세히 알아보기
선박 추진 분야에서 전기 모터와 VFD는 디젤 엔진과 기계 시스템을 빠르게 대체하고 있습니다. VFD가 없다면 선박의 속도와 방향을 제어하는 것은 불가능할 것입니다.VFD는 에너지 효율을 최적화할 뿐만 아니라 해상 어플리케이션에서 다양한 이점을 제공합니다. 통합 기능 안전, 선박 시스템과의 간편한 통합, 갑판 아래 제한된 공간에서의 컴팩트한 제어, 선상 전력 품질 개선 등의 이점이 있습니다.
많은 선박이 여전히 디젤 발전기를 사용하여 전기를 생산합니다. 하지만 완전 전기 페리는 빠르게 보편화되고 있습니다.
가변 주파수 제어 및 전력 변환이 선박의 성능을 최적화하고 선상 및 육상에서 배기가스를 줄이는 방법을 알아보는 해양 사례 스토리를 살펴보십시오.
기존에 설치된 AC 모터의 26%에 VFD가 장착되어 있다는 사실을 알고 계셨습니까? 그리고 이러한 모터의 75%는 가변 토크 부하(팬, 펌프 및 압축기)를 구동합니다. 가변 토크 부하 제어는 산업 플랜트에서 에너지를 가장 많이 절약할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 어플리케이션을 제어하는 가변 주파수 드라이브(VFD) 기술에 투자하는 것은 잠재적인 공공요금 리베이트와 함께 에너지 비용을 절감하고 플랜트를 탈탄소화할 수 있는 가장 빠른 방법 중 하나입니다.
출처: OMDIA COP26 글로벌 보고서
시리즈 알아보기: 탈탄소화에 대한 설명
유럽에서는 2023년 7월부터 0.75~375kW 정격 모터에 대해 최소 IE4 모터 등급을 의무화하여 모터 효율성에 대한 기준을 높였습니다. 그러나 DOL 모터를 IE1, IE2 또는 IE3에서 IE4로 업그레이드하면 슬립이 높아져 팬이나 펌프에 사용되는 에너지가 실제로 증가할 수 있습니다. 따라서 시스템 에너지 소비를 성공적으로 줄이려면 이러한 모터 업그레이드에 VFD를 설치할 것을 권장합니다.
출처: EU MEPS, 유럽 EcoDesign 규정
전기 모터의 95%가 최대 부하 시나리오를 위해 크기가 과도하게 커지거나 크기가 조정된다는 사실을 알고 계셨습니까? 기존의 많은 시스템은 여전히 부분 부하를 위해 기계적 수축(밸브 또는 댐퍼)을 통해 오버사이징을 조정하는 방식으로 작동합니다. VFD는 밸브 제어를 대체하여 모터 또는 드라이브 부하의 운영 비용을 놀라울 정도로 절감할 수 있습니다. 이를 통해 전기 모터의 치수를 동시에 줄일 수 있습니다.
VFD에 투자할 때 일반적인 투자 수익률은 6~12개월 정도로 짧습니다. 예: 연간 8,000시간 가동하는 7.5kW 펌프는 kWh당 10센트의 전기 요금을 기준으로 연간 6,000달러의 전기료를 소비합니다.
댄포스와 다른 드라이브 제조업체의 차이점은 댄포스는 순수하게 드라이브만을 전문으로 하는 VFD 분야의 글로벌 시장 선도업체라는 점입니다. 저희는 고객의 요구에 맞는 완벽한 VFD를 구축하는 데 초점을 맞추고 있으며 수백만 가지의 다양한 변형을 제공합니다. 상태 모니터링 인텔리전스가 통합된 정교한 프리미엄 드라이브부터 기본 보호를 위한 간단한 소프트 스타터에 이르기까지 다양한 VFD 버전은 AC 전기 모터 제어에 필요한 모든 요구 사항에 맞게 설계되었습니다. 댄포스의 드라이브는 다음과 같은 일반적인 모터 유형을 실행하는 전기 모터 시스템을 최적화합니다.
댄포스는 모든 모터를 자유롭게 조합하여 구동한 다음 최고의 성능을 발휘하도록 최적화할 수 있습니다. 공급업체가 정의한 드라이브-모터 번들의 제약을 받지 않습니다. 효율 등급 외에도 다양한 요소가 VFD-모터 조합의 최적 선택에 영향을 미칩니다. 이러한 요소에는 물류, 가용성, 그리고 무엇보다도 투자 수익률이 포함됩니다.당사는 고객이 자체 어플리케이션에 맞춰 시스템 성능을 미세하게 조정할 수 있도록 가능한 최고의 컴포넌트와 완벽한 유연성을 제공합니다. 댄포스의 드라이브는 완벽한 호환성을 갖도록 설계되었으므로, 이러한 유연성을 통해 모든 일반적인 모터 기술과 함께 고객의 드라이브를 사용할 수 있다는 점은 중요합니다. 이를 통해 예비 부품 재고와 개조 필요성을 상당히 줄일 수 있습니다. 시스템 수명 기간 동안 동일한 VFD로 다양한 모터를 지원할 수 있습니다.
VFD 공급업체를 선택할 때는 총 운영 비용에 영향을 미치는 다음 요소를 모두 고려하는 것이 현명합니다.
절감 효과를 최적화하려면 부분 부하 효율성을 고려하십시오. 모터와 모터 컨트롤러의 효율 등급은 공칭 지점과 관련이 있다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 효율 등급은 모터 운전 시간의 대부분을 차지하지만 부분 부하 효율은 고려하지 않습니다.
댄포스와 거래하면 고객의 정확한 요구 사항에 맞게 맞춤화된 프리미엄 드라이브를 받을 수 있습니다. 자동 조립을 위한 설계(DFAA), 스마트 제조 방식, 공장 출고 전 모든 단일 드라이브에 대한 테스트를 통해 매번 신뢰할 수 있는 제품을 배송할 수 있습니다.
당사의 전문가들은 가능한 모든 드라이브 최적화 세부 사항에 초점을 맞추고 있으며, 항상 최신 기술을 주도하고자 노력합니다. 당사는 항상 최신 제품을 개발합니다. 댄포스와 거래하면 드라이브 자체보다 훨씬 더 많은 것을 얻을 수 있습니다. 또한 고객은 당사의 애플리케이션 노하우 및 다양한 유지보수 서비스를 이용하여 드라이브 수명주기 동안 시스템이 최적의 상태로 작동하도록 유지할 수 있습니다.