VFD加速時間選型

加速時間計算原則

加速時間應根據負載慣量與馬達額定轉矩計算，公式為 t = (J × Δω) / (T_avg - T_load)，其中 J 為總慣量，Δω 為速度變化，T_avg 為VFD平均輸出轉矩，T_load 為負載轉矩。

對於輸送機應用，建議加速時間設定在 5-15 秒之間，以避免過大的電流衝擊。若負載慣量較大，可延長至 20-30 秒。

經驗法則：加速電流應限制在VFD額定電流的 150% 以內，持續時間不超過 60 秒，否則需考慮降額使用或加大VFD規格。

• 計算總慣量時需包含馬達轉子、聯軸器、減速機及負載慣量。
• 使用VFD的轉矩提升功能可補償低速時轉矩不足。
• 避免加速時間過短導致過電流跳脫或IGBT過熱。

電流限制與熱保護

VFD在加速期間通常會啟動電流限制功能，預設值為額定電流的 150%。若實際電流超過此值，VFD會自動延長加速時間或降低輸出頻率。

熱保護方面，需考慮VFD的 I²t 特性曲線。頻繁加速/減速會導致IGBT模組溫度上升，應確保散熱條件良好，必要時加裝風扇或加大散熱片。

對於高啟動轉矩應用（如重載輸送機），建議選用帶有 STO 功能的VFD，並設定 S 曲線加速以減少機械衝擊。

• 檢查VFD的額定輸出電流是否大於馬達額定電流的 1.1 倍。
• 若環境溫度超過 40°C，需降額使用，通常每升高 10°C 降額 10%。
• 使用外部煞車電阻可縮短減速時間，但需注意電阻的熱容量。

輸送機應用實例

案例：一條長 50 公尺的皮帶輸送機，負載總慣量 10 kg·m²，馬達功率 7.5 kW，額定轉矩 48 Nm。計算加速時間：假設平均轉矩為 60 Nm，負載轉矩 30 Nm，則 t = (10 × 1500 × 2π/60) / (60-30) ≈ 52.4 秒。此時間過長，建議加大VFD規格或採用雙馬達驅動。

另一案例：輕載輸送機，慣量 2 kg·m²，加速時間設定 10 秒，電流峰值約 120% 額定電流，運行平穩。

• 對於長距離輸送機，需考慮皮帶張力變化對加速的影響。
• 使用編碼器回授可提高轉矩控制精度，減少加速時間。