Megtakaríthat-e áramot a frekvenciaváltó? Mennyit takarít meg?

A frekvenciaváltós energiatakarékosság elve, akárcsak egy ügyes házvezetőnő, ügyesen állítja be az otthoni energiafogyasztást. Egyes esetekben akár 40 százalékot is megtakaríthat, más esetekben viszont több energiát fogyaszthat, mint egy leválasztott konverter, ha nem megfelelően használják. A frekvenciaváltó főként a könnyű terhelés nyomáscsökkentésével valósítja meg az energiamegtakarítást. A forgási távolság terhelés húzásakor, mivel a sebességváltozás nem nagy, még ha a feszültséget csökkentik is, az energiatakarékos hatás viszonylag gyenge. Azonban ventilátoros környezetben, amikor kis levegőmennyiségre van szükség, az elektromos lehetőség csökkenti a fordulatszámot, és a ventilátor energiafogyasztása arányos a fordulatszám 1,7 teljesítményével, ami azt jelenti, hogy a motor forgási távolsága meredeken csökken, és az energiatakarékos hatás nagyon nyilvánvalóvá válik.

Ha két azonos motor 50 Hz-en működik, az egyik frekvenciaváltót használ, a másik nem. Amikor a fordulatszám és a nyomaték eléri a motor névleges állapotát, a frekvenciaváltó valójában nem tud energiát megtakarítani, de javíthatja a teljesítménytényezőt. Ha a motor nyomatéka nem éri el a névleges nyomatékot, ha az automatikus energiatakarékos üzemmód be van kapcsolva, akkor a frekvenciaváltó a teljesítmény egy részét megtakaríthatja a lefelé irányuló művelettel, bár ez a megtakarítás nem jelentős. Ami az üresjáratot illeti, a húzóterhelés energiatakarékos hatása nem nyilvánvaló.

Ami a zárt hurkú vezérlés fogalmát illeti, úgy gondolom, hogy ez további tárgyalást érdemel. A zárt hurkú vezérlés túl szűknek tűnik, és a sebességérzékelő visszajelzésére korlátozódik. Valójában a zárt hurkú vezérlés szélesebb tartományt fed le, beleértve a vektorvezérlés alatti frekvenciavezérlést is, amely egy zárt hurkú vezérlés az eszközön belül. Ezzel szemben a V / F vezérlés nyílt hurkú vezérlés. Emellett a zárt hurkú szabályozás kategóriájába tartozik a fizikai mennyiségek (hőmérséklet, nyomás és térfogatáram) PID szabályozó visszacsatoló vezérlése is, amely frekvenciaváltóval állítható. Ezért nem szabad szűk tartományra korlátoznunk a zárt hurkú szabályozás fogalmát.

Milyen körülmények között tud valóban energiát takarítani a frekvenciaváltó? Először is tisztáznunk kell, hogy nem minden esetben elérhető energiatakarékos inverterről van szó. Valójában bizonyos esetekben előfordulhat, hogy a frekvenciaváltó használata nem hoz jelentős energiamegtakarítási hatást. Ezenkívül az elektronikus áramkör részeként maga a frekvenciaváltó is fogyaszt bizonyos mennyiségű villamos energiát, amely általában a névleges teljesítményének körülbelül 3-5%-át teszi ki.

Ha azonban az átalakító energiatakarékos, akkor teljesítményfrekvencián működik. Ennek a funkciónak a megvalósításához azonban a következő három feltételnek kell teljesülnie: Először is, a berendezésnek nagy teljesítményűnek kell lennie, és főleg ventilátor-/szivattyúterhelésre kell használni; másodszor, magának az eszköznek energiatakarékos funkcióval kell rendelkeznie, ami általában szoftveres támogatást igényel; végül a berendezésnek hosszú távú folyamatos működésre van szüksége. Csak ezek mellett tapasztalhatjuk meg igazán a frekvenciaváltó energiatakarékos hatását.

Tehát a frekvenciaváltó használatakor mi a motor indítóárama és indítónyomatéka? Amikor a motort a frekvenciaváltón keresztül indítják, a motor gyorsulásával a frekvencia és a feszültség is ennek megfelelően nő. Ez az indítóáramot a névleges áram 150%-ánál kisebbre korlátozza (a meghatározott értékek 125% és 200% között változhatnak). Ezzel szemben a tápfrekvenciás tápegységről történő közvetlen indításkor az indítóáram akár a névleges áram 6-7-szerese is lehet, ami nagy mechanikai és elektromos hatást okozhat. A frekvenciaváltós indítással a sima indítási folyamat valósítható meg (bár az indítási idő hosszabb lesz), az indítóáram és az indítónyomaték stabilabb lesz. Pontosabban, az indítóáram általában a névleges áram 1,2-1,5-szerese, az indítónyomaték pedig a névleges nyomaték 70-120%-a. Az automatikus nyomatéknövelő funkcióval rendelkező frekvenciaváltónál az indítónyomaték akár a 100%-ot is meghaladhatja, így a motor teljes terhelési állapotban indulhat.

Ezenkívül néha ugyanabban az üzemben, amikor a nagy motor beindul, a közelben működő frekvenciaváltó leállását okozhatja. Ennek az az oka, hogy a motor a kapacitásának megfelelő indítóáramot állít elő, ami feszültségeséshez vezet a motor állórész oldalán lévő transzformátorban. Ha a motor kapacitása nagy, a feszültségesés hatása is nyilvánvalóbb. Emiatt az ugyanahhoz a transzformátorhoz csatlakoztatott invertert tévesen feszültségcsökkenésnek vagy pillanatnyi leállásnak ítélhetik meg, ami kiváltja a védelmi funkciót (IPE), és az inverter működésének leállását okozza.

Végezetül a frekvenciaváltó beépítési irányára vonatkozóan vannak korlátozások. Mivel az inverter belső és hátulsó szerkezete úgy van kialakítva, hogy optimalizálja a hűtési hatást, a felső és alsó szellőzés kapcsolata is nagyon fontos. Az egység típusú frekvenciaváltót akár a lemezbe szerelik, akár a falra akasztják, függőlegesen kell felszerelni, és a függőleges állapotot a lehető legmesszebb tartani. Ez biztosítja, hogy a frekvenciaváltó belsejében lévő hő zökkenőmentesen ürüljön ki, hogy megőrizze annak stabil működését.

Milyen körülmények között takaríthat meg áramot a frekvenciaváltó? A válasz az, hogy amikor a motor a névleges frekvencia alatt működik, az inverter a tényleges terhelési igénynek megfelelően állítja be a motor fordulatszámát, hogy elkerülje az energiapazarlást. Tehát, ha a motort közvetlenül fix frekvenciára helyezik, nem lágyindításra, az rendben van? A válasz az, hogy kisfrekvenciás esetekben kivitelezhető, de ha a frekvencia túl magas, közel ahhoz a feltételhez, hogy a tápfrekvenciás tápegység közvetlenül elinduljon, akkor a túl nagy indítóáram meghaladhatja a frekvenciaváltó teherbírását, aminek következtében a motor nem tud elindulni.

Milyen problémákra kell figyelnünk, ha a motor 60 Hz felett jár? Először is értékelni kell a gépek és eszközök ilyen nagy sebességgel való működésének megvalósíthatóságát, beleértve az olyan tényezőket, mint a mechanikai szilárdság, zaj és vibráció. Másodszor, a motor az állandó teljesítmény-kimeneti tartományba lép, és a kimenő nyomatékának képesnek kell lennie a munkaigény fenntartására, különösen akkor, ha a ventilátor és a szivattyú kimenő teljesítménye arányos a köbfordulatszámmal. Ezenkívül a nagy sebességű működés befolyásolhatja a csapágy élettartamát, amit szintén teljes mértékben figyelembe kell venni. Végül beszélje meg a közepes teljesítmény feletti motorokat, különösen a 2 pólusú motort, amikor 60 Hz felett fut.

Az inverter hajthatja a hajtóműves motort? A válasz nem abszolút, a reduktor szerkezete és kenési módja szerint kell értékelni. Általánosságban elmondható, hogy a sebességváltó maximális határfrekvenciája 70-80 Hz. Alacsony fordulatszámú folyamatos működés károsíthatja a hajtóművet olajkenéskor. Ami azt illeti, hogy az inverter meg tud-e hajtani egyfázisú elektromos generátort, megvalósítható-e az egyfázisú tápegység használata? A válasz nem ajánlott. Az egyfázisú szabályozókapcsoló indítógépénél a munkapont alatt a segédtekercs elégethető; míg a kondenzátor indító vagy kondenzátor üzemű motornál a kondenzátor robbanása indukálható. Természetesen vannak olyan kis teljesítményű frekvenciaváltók is, amelyek egyfázisú tápegységet tudnak használni a működéshez.

Ami magának az inverternek a fogyasztását illeti, az az inverter típusától, működési állapotától, használati gyakoriságától és egyéb tényezőktől függ, és a konkrét érték nehezen általánosítható. Általánosságban elmondható, hogy a frekvenciaváltó hatékonysága 60 Hz alatt körülbelül 94% ~ 96%. A belső regeneratív fék inverter esetében, ha a fékezési veszteséget figyelembe vesszük, az áramfelvétel megnő, ami a kezelőlap kialakításánál különös figyelmet igényel.

Miért nem tud folyamatosan működni a teljes 6-60 Hz-es területen? Ennek az az oka, hogy az általános motor a tengelyen lévő külső ventilátort vagy a forgórész véggyűrűjén lévő lapátot használja a hűtéshez. Ha a fordulatszám csökken, a hűtőhatás csökken, ami azt eredményezi, hogy a motor nem tudja elviselni a nagy sebességű működéssel azonos hőt. A probléma megoldásához szükséges a terhelési nyomaték csökkentése alacsony fordulatszámon, vagy nagyobb teljesítményű frekvenciaváltó és motor kombináció alkalmazása, vagy akár speciális motor alkalmazása.

A motor fékkel történő használatakor a fékgerjesztő áramkör tápellátását a frekvenciaváltó bemeneti oldaláról kell venni. Ha a fék elmozdul, miközben az átalakító kimeneti teljesítményen van, a túláram megszakad. Ezért a féket mozgatni kell, miután a frekvenciaváltó leállítja a kimenetet.

Ha a motort a kondenzátorral együtt szeretné használni a teljesítménytényező javítására, de a motor nem tud elindulni, annak oka lehet, hogy a konverter árama a kondenzátorba áramlik a teljesítménytényező javítása érdekében, ami a kondenzátor töltőáramát és a konverter túláramát eredményezi. A megoldás a kondenzátor eltávolítása utáni működtetése, vagy az AC bemeneti reaktor bemeneti oldalának elérése a teljesítménytényező javítására.

Ami a frekvenciaváltó élettartamát illeti, bár ez egy statikus eszköz, de vannak olyanok is, mint a szűrőkondenzátor, hűtőventilátor és egyéb fogyasztási eszközök. Ezen eszközök rendszeres karbantartása és karbantartása révén az inverter várhatóan több mint 10 évig fog élni.