Chapter hvac engineering Fundamentals: Part 1 Introduction

12.6
Variable-Speed Drives
One of the most useful electrical developments in recent years has
been the ac
variable-frequency drive
(VFD) for motor speed control.
Electric speed control of motors is not a new concept—dc drives have
been used for decades in the industrial environment—but low-cost ac
drives suitable for the HVAC market are a relatively new product.
These new drives typically use electronic circuitry to vary the output
frequency which in turn varies the speed of the motor. Since the power
required to drive a centrifugal fan or centrifugal pump is proportional
to the cube of the fan or pump speed, large reductions in power con-
sumption are obtained at reduced speed. These savings are used to
pay for the added cost of the VFD on a life cycle cost basis. A quality
VFD usually obtains greater energy savings than does a variable-pitch
inlet vane or other mechanical flow volume control. In low-budget pro-
jects, the owner may forgo the higher-quality VFD service in favor of
the lower-first-cost inlet vane damper for fans, or modulating-valve
differential pressure control for pumps.
In applying a VFD to a duty, several factors need to be considered:
1. The VFD needs to be in a relatively clean, air conditioned envi-
ronment. Since it is a sophisticated electronic device, particulates in
the ambient air, wide swings in ambient air conditions, temperatures
above 90
⬚
F, and humid condensing environments are all threatening
to drive life expectancy.
2. The drive should be matched to the driven motor. Reduced motor
speeds relate to reduced motor cooling while internal motor energy
Electrical Features of HVAC Systems
Downloaded from Digital Engineering Library @ McGraw-Hill (www.digitalengineeringlibrary.com)
Copyright © 2004 The McGraw-Hill Companies. All rights reserved.
Any use is subject to the Terms of Use as given at the website.

---