Ar dažnio keitiklis gali sutaupyti elektros? Kiek bus sutaupyta?

Dažnio keitiklio energijos taupymo principas, kaip ir gudrus namų tvarkytojas, meistriškai reguliuoja elektros suvartojimą namuose. Kai kuriais atvejais jis gali sutaupyti net iki 40 procentų, tačiau kitais atvejais jis gali sunaudoti daugiau energijos nei atjungtas keitiklis, jei naudojamas netinkamai. Dažnio keitiklis daugiausia taupo energiją sumažindamas lengvos apkrovos slėgį. Vilkant sukimosi atstumo apkrovą, nes greičio pokytis nėra didelis, net ir sumažinus įtampą, energijos taupymo efektas yra gana silpnas. Tačiau ventiliatoriaus aplinkoje, kai reikia nedidelio oro kiekio, elektros galimybė sumažina greitį, o ventiliatoriaus energijos sąnaudos yra proporcingos 1,7 greičio galiai, o tai reiškia, kad variklio sukimosi atstumas smarkiai sumažės, o energijos taupymo efektas tampa labai akivaizdus.

Kai du identiški varikliai veikia 50 HZ dažniu, vienas naudoja dažnio keitiklį, o kitas ne. Kai greitis ir sukimo momentas pasiekia vardinę variklio būseną, dažnio keitiklis iš tikrųjų negali taupyti energijos, tačiau gali pagerinti galios koeficientą. Kai variklio sukimo momentas nepasiekia vardinio sukimo momento, jei įjungtas automatinis energijos taupymo režimas, dažnio keitiklis gali sutaupyti dalį galios per sumažinimo operaciją, nors šis taupymas nėra reikšmingas. Kalbant apie tuščiosios eigos būseną, traukos apkrovos energijos taupymo poveikis nėra akivaizdus.

Kalbant apie uždarojo ciklo valdymo koncepciją, manau, kad ji nusipelno tolesnių diskusijų. Uždarojo ciklo valdymas atrodo per siauras ir apsiriboja greičio jutiklio grįžtamuoju ryšiu. Tiesą sakant, uždarojo ciklo valdymas apima platesnį diapazoną, įskaitant dažnio valdymą vektorinio valdymo metu, kuris yra uždaro ciklo valdymas įrenginio viduje. Priešingai, V / F valdymas yra atviros kilpos valdymas. Be to, PID reguliatoriaus grįžtamasis ryšys fiziniams dydžiams, tokiems kaip temperatūra, slėgis ir srautas, taip pat priklauso uždarojo ciklo valdymo kategorijai, ir juos galima reguliuoti dažnio keitikliu. Todėl neturėtume apriboti uždarojo ciklo valdymo koncepcijos siauru diapazonu.

Kokiomis aplinkybėmis dažnio keitiklis tikrai gali sutaupyti energijos? Visų pirma, turime paaiškinti, kad tai nėra energiją taupantis keitiklis, kurį galima pasiekti bet kuriuo atveju. Tiesą sakant, kai kuriais atvejais dažnio keitiklio naudojimas gali neturėti didelio energijos taupymo efekto. Be to, pats dažnio keitiklis, kaip elektroninės grandinės dalis, taip pat sunaudoja tam tikrą elektros energijos kiekį, kuris paprastai sudaro apie 3–5% jo vardinės galios.

Tačiau kai keitiklis taupo energiją, jis veikia maitinimo dažniu. Tačiau norint pasiekti šią funkciją, turi būti įvykdytos šios trys sąlygos: Pirma, įranga turi būti didelės galios ir daugiausia naudojama ventiliatoriaus / siurblio apkrovai; antra, pačiame įrenginyje turi būti energijos taupymo funkcija, kuriai paprastai reikalingas programinės įrangos palaikymas; galiausiai, įranga turi būti ilgalaikė ir nepertraukiama. Tik šiose patalpose galime iš tikrųjų patirti dažnio keitiklio energijos taupymo efektą.

Taigi, kokia yra variklio paleidimo srovė ir paleidimo momentas naudojant dažnio keitiklį? Kai variklis paleidžiamas per dažnio keitiklį, varikliui įsibėgėjus, atitinkamai padidės ir dažnis bei įtampa. Tai apriboja paleidimo srovę iki mažesnės nei 150% vardinės srovės (specifinės vertės gali skirtis nuo 125% iki 200%). Priešingai, paleidžiant tiesiogiai nuo maitinimo dažnio maitinimo šaltinio, paleidimo srovė gali būti net 6–7 kartus didesnė už vardinę srovę, o tai gali sukelti didelį mechaninį ir elektrinį poveikį. Su dažnio keitiklio paleidimu galima realizuoti sklandų paleidimo procesą (nors paleidimo laikas bus ilgesnis), o paleidimo srovė ir paleidimo momentas bus stabilesni. Tiksliau, paleidimo srovė paprastai yra 1,2–1,5 karto didesnė už vardinę srovę, o paleidimo momentas yra 70–120% vardinio sukimo momento. Dažnio keitiklio su automatinio sukimo momento didinimo funkcija paleidimo sukimo momentas gali viršyti net 100%, todėl variklis gali užsivesti esant pilnos apkrovos būsenai.

Be to, kartais toje pačioje gamykloje, kai užvedamas didelis variklis, gali nustoti veikti šalia esantis dažnio keitiklis. Taip yra dėl to, kad variklis sukuria paleidimo srovę, atitinkančią jo talpą, dėl kurios nukrenta įtampa transformatoriuje variklio statoriaus pusėje. Kai variklio galia yra didelė, šio įtampos kritimo poveikis taip pat yra akivaizdesnis. Todėl keitiklis, prijungtas prie to paties transformatoriaus, gali būti klaidingai įvertintas kaip žema įtampa arba momentinis sustabdymas, dėl kurio suveikia apsaugos funkcija (IPE) ir keitiklis nustoja veikti.

Galiausiai, yra tam tikrų dažnio keitiklio montavimo krypties apribojimų. Kadangi inverterio viduje ir gale esanti konstrukcija sukurta taip, kad optimizuotų aušinimo efektą, labai svarbus ir vėdinimo ryšys tarp viršaus ir apačios. Įrenginio tipo dažnio keitiklis, nesvarbu, ar jis sumontuotas diske, ar pakabinamas ant sienos, turi būti montuojamas vertikaliai ir kiek įmanoma išlaikyti vertikalią padėtį. Tai užtikrina, kad dažnio keitiklio viduje esanti šiluma gali būti sklandžiai išleidžiama, kad būtų išlaikytas stabilus jo veikimas.

Kokiomis aplinkybėmis dažnio keitiklis gali sutaupyti elektros energijos? Atsakymas yra tas, kad kai variklis veikia žemiau vardinio dažnio, keitiklis sureguliuoja variklio veikimo greitį, kad jis atitiktų faktinį apkrovos poreikį, kad būtų išvengta energijos švaistymo. Taigi, jei variklis yra tiesiogiai įjungtas į fiksuoto dažnio dažnį, o ne į švelnų paleidimą, ar tai gerai? Atsakymas yra toks, kad tai įmanoma žemo dažnio atvejais, tačiau jei dažnis yra per didelis, artimas sąlygai, kad maitinimo dažnio maitinimas tiesiogiai įsijungia, tada per didelė paleidimo srovė gali viršyti dažnio keitiklio laikomąją galią, todėl variklis negalės užvesti.

Į kokias problemas reikia atkreipti dėmesį, kai variklis dirba virš 60Hz? Pirma, reikia įvertinti mašinos ir prietaiso veikimo tokiu dideliu greičiu pagrįstumą, įskaitant tokius veiksnius kaip mechaninis stiprumas, triukšmas ir vibracija. Antra, variklis patenka į pastovios galios išėjimo diapazoną, o jo išėjimo sukimo momentas turi išlaikyti darbo poreikį, ypač jei ventiliatoriaus ir siurblio išėjimo galia yra proporcinga kubiniam greičiui. Be to, veikimas dideliu greičiu gali turėti įtakos guolio tarnavimo laikui, į kurį taip pat reikia atsižvelgti. Galiausiai aptarkite variklius, viršijančius vidutinę galią, ypač 2 polių variklius, kai jie veikia virš 60 Hz.

Ar inverteris gali valdyti pavarų dėžę? Atsakymas nėra absoliutus, jį reikia įvertinti pagal reduktoriaus struktūrą ir tepimo režimą. Paprastai tariant, maksimalus ribinis pavaros dažnis gali būti laikomas 70–80 Hz. Nepertraukiamas veikimas mažu greičiu gali sugadinti pavarą, kai sutepama alyva. Kalbant apie tai, ar keitiklis gali valdyti vienfazį elektros generatorių, ar įmanoma naudoti vienfazį maitinimo šaltinį? Atsakymas nerekomenduojamas. Vienfazio reguliatoriaus jungiklio paleidimo mašinos, esančios po darbo tašku, pagalbinė apvija gali būti sudeginta; tuo tarpu kondensatoriaus paleidimo arba kondensatoriaus veikimo varikliui gali būti sukeltas kondensatoriaus sprogimas. Žinoma, yra ir mažos talpos dažnio keitiklių, kurių veikimui gali būti naudojamas vienfazis maitinimo šaltinis.

Kalbant apie paties keitiklio suvartojamą galią, ji yra susijusi su keitiklio tipu, veikimo būsena, naudojimo dažniu ir kitais veiksniais, o konkrečią vertę sunku apibendrinti. Tačiau paprastai, žemesnio nei 60 Hz dažnio keitiklio efektyvumas yra apie 94% ~ 96%. Vidinio regeneracinio stabdžių keitiklio atveju, jei atsižvelgiama į stabdymo praradimą, padidės energijos suvartojimas, kuriam reikia skirti ypatingą dėmesį projektuojant valdymo plokštę.

Kodėl jis negali nuolat veikti visoje 6-60 Hz zonoje? Taip yra todėl, kad bendras variklis vėsina išorinį ventiliatorių ant veleno arba mentę ant rotoriaus galo žiedo. Sumažinus greitį, sumažės aušinimo efektas, todėl variklis negali atlaikyti tokios pat šilumos kaip veikiant dideliu greičiu. Norint išspręsti šią problemą, reikia mažinti apkrovos sukimo momentą esant mažam greičiui arba naudoti didesnę dažnio keitiklio ir variklio kombinaciją, ar net naudoti specialų variklį.

Naudojant variklį su stabdžiu, stabdžių žadinimo grandinės maitinimas turi būti paimamas iš dažnio keitiklio įėjimo pusės. Jei stabdys juda, kai keitiklis yra išėjimo galioje, viršsrovė bus nutraukta. Todėl dažnio keitikliui sustabdžius išėjimą, būtina pajudinti stabdį.

Jei norite naudoti variklį su kondensatoriumi, kad pagerintumėte galios koeficientą, bet variklis negali užsivesti, priežastis gali būti ta, kad keitiklio srovė teka į kondensatorių, kad pagerintų galios koeficientą, dėl to susidaro kondensatoriaus įkrovimo srovė ir keitiklio viršsrovė. Sprendimas yra paleisti kondensatorių išėmus arba pasiekti kintamosios srovės reaktoriaus įvesties pusę, kad pagerintumėte galios koeficientą.

Kalbant apie dažnio keitiklio tarnavimo laiką, nors tai yra statinis įrenginys, tačiau yra ir tokių kaip filtro kondensatorius, aušinimo ventiliatorius ir kiti vartojimo įrenginiai. Reguliariai prižiūrint ir prižiūrint šiuos įrenginius, tikimasi, kad keitiklis tarnaus ilgiau nei 10 metų.