Convertorul de frecvență poate economisi energie electrică? Cât de mult se va economisi?

Principiul economisirii energiei convertizorului de frecvență, la fel ca o menajeră pricepută, reglează cu pricepere consumul de energie în casă. În unele scenarii, poate economisi chiar și până la 40 la sută, dar în alte cazuri, poate consuma mai multă energie decât un convertor deconectat dacă nu este utilizat corespunzător. Convertorul de frecvență realizează în principal economisirea de energie prin reducerea ușoară a presiunii de sarcină. Când trageți sarcina distanței de rotație, deoarece schimbarea vitezei nu este mare, chiar dacă tensiunea este redusă, efectul de economisire a energiei este relativ slab. Cu toate acestea, în mediul ventilatorului, atunci când este necesar un volum mic de aer, oportunitatea electrică reduce viteza, iar consumul de energie al ventilatorului este proporțional cu puterea de 1,7 a vitezei, ceea ce înseamnă că distanța de rotație a motorului va scădea brusc, iar efectul de economisire a energiei devine foarte evident.

Când două motoare identice funcționează la 50 HZ, unul folosește un convertor de frecvență, iar celălalt nu. Când viteza și cuplul ating starea nominală a motorului, convertizorul de frecvență nu poate economisi energie, dar poate îmbunătăți factorul de putere. Când cuplul motorului nu atinge cuplul nominal, dacă operația automată de economisire a energiei este activată, convertizorul de frecvență poate economisi o parte din putere prin operațiunea de reducere, deși această economie nu este semnificativă. În ceea ce privește starea fără sarcină, efectul de economisire a energiei al sarcinii de rezistență nu este evident.

În ceea ce privește conceptul de control în buclă închisă, cred că merită discuții suplimentare. Controlul în buclă închisă pare prea îngust și limitat la feedback-ul senzorului de viteză. De fapt, controlul în buclă închisă acoperă o gamă mai largă, inclusiv controlul frecvenței în timpul controlului vectorial, care este un control în buclă închisă în interiorul dispozitivului. În schimb, controlul V/F este control în buclă deschisă. În plus, controlul feedback-ului regulatorului PID al cantităților fizice precum temperatura, presiunea și debitul aparține, de asemenea, categoriei de control în buclă închisă, iar acestea pot fi ajustate prin convertizor de frecvență. Prin urmare, nu ar trebui să limităm conceptul de control în buclă închisă la un interval îngust.

În ce circumstanțe poate convertorul de frecvență să economisească cu adevărat energie? În primul rând, trebuie să clarificăm faptul că nu este un invertor de economisire a energiei care poate fi realizat în toate ocaziile. De fapt, în unele cazuri, utilizarea unui convertor de frecvență poate să nu aducă un efect semnificativ de economisire a energiei. În plus, ca parte a circuitului electronic, convertizorul de frecvență în sine consumă și o anumită cantitate de electricitate, reprezentând de obicei aproximativ 3-5% din puterea sa nominală.

Cu toate acestea, atunci când convertorul economisește energie, funcționează la frecvența de alimentare. Cu toate acestea, pentru a realiza această funcție, trebuie îndeplinite următoarele trei condiții: În primul rând, echipamentul trebuie să fie de mare putere și utilizat în principal pentru sarcina ventilatorului / pompei; în al doilea rând, dispozitivul în sine trebuie să aibă funcție de economisire a energiei, care necesită de obicei suport software; în cele din urmă, echipamentul trebuie să fie funcționare continuă pe termen lung. Doar în aceste premise, putem experimenta cu adevărat efectul de economisire a energiei al convertorului de frecvență.

Deci, în utilizarea convertizorului de frecvență, ce este curentul de pornire a motorului și cuplul de pornire? Când motorul este pornit prin convertizorul de frecvență, odată cu accelerarea motorului, frecvența și tensiunea vor crește în mod corespunzător. Acest lucru limitează curentul de pornire la mai puțin de 150% din curentul nominal (valorile specifice pot varia de la 125% la 200%). În schimb, atunci când porniți direct cu sursa de alimentare cu frecvență de alimentare, curentul de pornire poate fi de 6-7 ori mai mare decât curentul nominal, ceea ce poate provoca un impact mecanic și electric mare. Odată cu pornirea convertizorului de frecvență, procesul de pornire lină poate fi realizat (deși timpul de pornire va fi mai lung), iar curentul de pornire și cuplul de pornire vor fi mai stabile. Mai exact, curentul de pornire este de obicei de 1,2-1,5 ori mai mare decât curentul nominal, iar cuplul de pornire este de 70% -120% din cuplul nominal. Pentru convertizorul de frecvență cu funcție de creștere automată a cuplului, cuplul de pornire poate depăși chiar 100%, permițând astfel motorului să pornească în starea de sarcină maximă.

În plus, uneori în aceeași fabrică, atunci când motorul mare pornește, poate cauza convertorul de frecvență de funcționare din apropiere să nu mai funcționeze. Acest lucru se datorează faptului că motorul generează un curent de pornire corespunzător capacității sale, ceea ce duce la o cădere de tensiune în transformatorul de pe partea statorului a motorului. Când capacitatea motorului este mare, impactul acestei căderi de tensiune este, de asemenea, mai evident. Prin urmare, invertorul conectat la același transformator poate fi apreciat greșit ca subtensiune sau oprire instantanee, ceea ce declanșează funcția de protecție (IPE) și determină oprirea funcționării invertorului.

În cele din urmă, există unele restricții privind direcția de instalare a convertizorului de frecvență. Deoarece structura din interiorul și spatele invertorului este proiectată pentru a optimiza efectul de răcire, relația de ventilație dintre partea de sus și de jos este, de asemenea, foarte importantă. Pentru convertizorul de frecvență de tip unitate, indiferent dacă este instalat pe disc sau atârnat pe perete, acesta ar trebui să fie instalat vertical și să mențină starea verticală pe cât posibil. Acest lucru asigură că căldura din interiorul convertorului de frecvență poate fi descărcată fără probleme, astfel încât să își mențină funcționarea stabilă.

În ce circumstanțe poate convertorul de frecvență economisi energie electrică? Răspunsul este că atunci când motorul funcționează sub frecvența nominală, invertorul ajustează viteza de funcționare a motorului pentru a o potrivi în funcție de cererea reală de sarcină, pentru a evita risipa de energie. Deci, dacă motorul este pus direct într-o frecvență fixă ​​de frecvență, nu soft start, este ok? Răspunsul este că este fezabil în cazurile de frecvență joasă, dar dacă frecvența este prea mare, aproape de condiția ca sursa de alimentare cu frecvență de alimentare să pornească direct, atunci curentul de pornire prea mare poate depăși capacitatea portantă a convertizorului de frecvență, ceea ce duce la imposibilitatea de pornire a motorului.

La ce probleme trebuie să fim atenți când motorul funcționează peste 60Hz? În primul rând, trebuie evaluată fezabilitatea funcționării mașinilor și dispozitivelor la această viteză mare, inclusiv factori precum rezistența mecanică, zgomotul și vibrațiile. În al doilea rând, motorul intră în domeniul de ieșire constant, iar cuplul său de ieșire trebuie să poată menține cererea de lucru, mai ales dacă puterea de ieșire a ventilatorului și a pompei este proporțională cu viteza cubică. În plus, funcționarea la viteză mare poate afecta durata de viață a rulmentului, care trebuie luată în considerare pe deplin. În cele din urmă, discutați despre motoarele peste capacitatea medie, în special motorul cu 2 poli, când rulează peste 60Hz.

Poate invertorul să antreneze motorreductorul? Răspunsul nu este absolut, trebuie evaluat în funcție de structura și modul de lubrifiere al reductorului. În general, frecvența limită maximă a angrenajului poate fi considerată 70~80Hz. Funcționarea continuă la viteză scăzută poate cauza deteriorarea angrenajului la lubrifierea cu ulei. În ceea ce privește dacă invertorul poate conduce un generator electric monofazat, este fezabilă utilizarea unei surse de alimentare monofazate? Răspunsul nu este recomandat. Pentru mașina de pornire a comutatorului regulator monofazat, sub punctul de lucru, înfășurarea auxiliară poate fi arsă; în timp ce pentru pornirea condensatorului sau motorul de funcționare a condensatorului, explozia condensatorului poate fi indusă. Desigur, există și convertoare de frecvență de capacitate mică care pot folosi o sursă de alimentare monofazată pentru funcționare.

În ceea ce privește puterea consumată de invertorul în sine, aceasta este legată de tipul invertorului, starea de funcționare, frecvența de utilizare și alți factori, iar valoarea specifică este dificil de generalizat. Dar, în general, eficiența convertizorului de frecvență sub 60Hz este de aproximativ 94% ~ 96%. Pentru invertorul de frână regenerativă internă, dacă se ia în considerare pierderea frânării, consumul de energie va crește, ceea ce necesită o atenție deosebită în proiectarea plăcii de operare.

De ce nu poate funcționa continuu în toată zona de 6-60 Hz? Acest lucru se datorează faptului că motorul general folosește ventilatorul extern de pe arbore sau lama de pe inelul de capăt al rotorului pentru a se răci. Când viteza este redusă, efectul de răcire va scădea, rezultând că motorul nu poate suporta aceeași căldură ca funcționarea de mare viteză. Pentru a rezolva această problemă, este necesar să se reducă cuplul de sarcină la viteză mică sau să se folosească o capacitate mai mare a convertizorului de frecvență și a combinației de motor sau chiar să se folosească un motor special.

Când se utilizează motorul cu frână, alimentarea circuitului de excitație a frânei trebuie luată de la intrarea convertizorului de frecvență. Dacă frâna se mișcă în timp ce convertorul este la puterea de ieșire, supracurentul va fi întrerupt. Prin urmare, este necesar să mutați frâna după ce convertorul de frecvență oprește ieșirea.

Dacă doriți să utilizați motorul cu condensatorul pentru a îmbunătăți factorul de putere, dar motorul nu poate porni, motivul poate fi că curentul convertorului curge în condensator pentru a îmbunătăți factorul de putere, rezultând curentul de încărcare al condensatorului și supracurent al convertorului. Soluția este să operați condensatorul după îndepărtare sau să accesați reactorul de curent alternativ pe partea de intrare a invertorului pentru a îmbunătăți factorul de putere.

În ceea ce privește durata de viață a convertorului de frecvență, deși este un dispozitiv static, există, de asemenea, cum ar fi condensatorul de filtru, ventilatorul de răcire și alte dispozitive de consum. Prin întreținerea și întreținerea regulată a acestor dispozitive, se așteaptă ca invertorul să aibă o viață de peste 10 ani.