Abstract—Variable frequency drives (VFDs), also known as
variable speed drives, provide significant advantages for the
operation of induction motors. These advantages include reduced
starting currents, adjustable speed control, and improved energy
efficiency. However, VFDs create additional challenges for motor
operation and protection that are not present in line-connected
motors. The protection challenges are solved by new protection
elements available in an electronic motor protection relay.
Traditional motor protection elements use fundamental
frequency measurements for operating current. VFD-operated
motors have a fundamental frequency that changes rapidly in
response to speed adjustments. Additionally, the synthesized sine
waves produced by the VFD contain significant harmonic
content. The new protection elements use true rms (fundamental
plus harmonics) operating current. True rms measurements are
not dependent on having a fixed fundamental frequency. True
rms measurements properly account for the motor heating
caused by harmonic currents.
Conventional single-speed motor protection uses a fixed value
for the full-load amperes (FLA) of the motor. This single FLA
assumes that a fixed cooling rate is available to the motor.
Commonly used low-voltage motors have shaft-coupled cooling
fans that spin at the same speed as the motor. At reduced
operating speeds, the cooling air provided by the fan is
significantly reduced. In order to prevent overheating of the
motor, the protection elements should compensate for the
reduced cooling. The new protection elements dynamically
compensate for the reduced cooling available at reduced speed
operation.
VFDs are typically installed in motor control centers (MCCs).
Because of the large available fault current, MCCs can have
significant arc-flash hazard potential. The safety of VFD-
operated motors can be improved using arc-flash protection
elements.
VFDs are often installed in large numbers at industrial
facilities. This makes it impractical to manually monitor and
control each motor as a standalone device. A centralized motor
management system solves this problem.
This paper describes novel protection elements that
accommodate the unique protection, monitoring, and control
challenges of VFD-operated motors.
Abstract—Variable frequency drives (VFDs), also known asvariable speed drives, provide significant advantages for theoperation of induction motors. These advantages include reducedstarting currents, adjustable speed control, and improved energyefficiency. However, VFDs create additional challenges for motoroperation and protection that are not present in line-connectedmotors. The protection challenges are solved by new protectionelements available in an electronic motor protection relay. Traditional motor protection elements use fundamentalfrequency measurements for operating current. VFD-operatedmotors have a fundamental frequency that changes rapidly inresponse to speed adjustments. Additionally, the synthesized sinewaves produced by the VFD contain significant harmoniccontent. The new protection elements use true rms (fundamentalplus harmonics) operating current. True rms measurements arenot dependent on having a fixed fundamental frequency. Truerms measurements properly account for the motor heatingcaused by harmonic currents. Conventional single-speed motor protection uses a fixed valuefor the full-load amperes (FLA) of the motor. This single FLAassumes that a fixed cooling rate is available to the motor.Commonly used low-voltage motors have shaft-coupled coolingfans that spin at the same speed as the motor. At reducedoperating speeds, the cooling air provided by the fan isลดลงอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อป้องกันการไหลของการมอเตอร์ องค์ประกอบของการป้องกันควรชดเชยการลดความร้อน ป้องกันองค์ประกอบใหม่แบบไดนามิกชดเชยการลดระบายความร้อนความเร็วลดลงการดำเนินการ VFDs โดยทั่วไปจะติดตั้งในศูนย์ควบคุมมอเตอร์ (ข้อกำหนด MCCs)เนื่องจาก มีขนาดใหญ่มีข้อบกพร่องปัจจุบัน ข้อกำหนด MCCs ได้สำคัญแฟลชโค้งอันตรายอาจเกิดขึ้น ความปลอดภัยของ VFD-สามารถพัฒนายนต์ดำเนินใช้แฟลชโค้งป้องกันองค์ประกอบ VFDs มักได้รับการติดตั้งตัวเลขขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมสิ่งอำนวยความสะดวก นี้ทำให้ไม่สามารถทำการตรวจสอบด้วยตนเอง และควบคุมมอเตอร์แต่ละเป็นอุปกรณ์แบบสแตนด์อโลน มอเตอร์ส่วนกลางระบบการจัดการแก้ปัญหานี้ เอกสารนี้อธิบายถึงองค์ประกอบของนวนิยายป้องกันที่รองรับเฉพาะการป้องกัน ตรวจสอบ และการควบคุมความท้าทายของมอเตอร์ VFD ดำเนิน
การแปล กรุณารอสักครู่..
