Може ли фреквентни претварач уштедети електричну енергију? Колико ће се уштедети?

Принцип уштеде енергије фреквентног претварача, баш као и лукава домаћица, вешто прилагођава потрошњу струје у дому. У неким сценаријима може чак уштедети и до 40 процената, али у другим случајевима може потрошити више енергије од искљученог претварача ако се не користи правилно. Претварач фреквенције углавном остварује уштеду енергије кроз смањење притиска малог оптерећења. Приликом повлачења оптерећења за растојање ротације, јер промена брзине није велика, чак и ако је напон смањен, ефекат уштеде енергије је релативно слаб. Међутим, у окружењу вентилатора, када је потребна мала запремина ваздуха, електрична прилика смањује брзину, а потрошња енергије вентилатора је пропорционална 1,7 снаге брзине, што значи да ће удаљеност ротације мотора нагло пасти, а ефекат уштеде енергије постаје веома очигледан.

Када два идентична мотора раде на 50 Хз, један користи фреквентни претварач, а други не. Када брзина и обртни момент достигну номинално стање мотора, претварач фреквенције заправо не може уштедети енергију, али може побољшати фактор снаге. Када обртни моменат мотора не достигне номинални обртни момент, ако је омогућена аутоматска операција уштеде енергије, фреквентни претварач може уштедети део снаге кроз рад са смањењем, иако ова уштеда није значајна. Што се тиче стања празног хода, ефекат уштеде енергије отпорног оптерећења није очигледан.

Што се тиче концепта контроле затворене петље, мислим да заслужује даљу дискусију. Контрола затворене петље изгледа сувише уска и ограничена на повратну информацију сензора брзине. У ствари, контрола затворене петље покрива шири опсег, укључујући контролу фреквенције током векторске контроле, што је контрола затворене петље унутар уређаја. Насупрот томе, В/Ф контрола је контрола отворене петље. Поред тога, контрола повратне спреге ПИД регулатора физичких величина као што су температура, притисак и брзина протока такође спада у категорију регулације затворене петље, а оне се могу подешавати фреквентним претварачем. Због тога не би требало да ограничавамо концепт управљања затвореном петљом на уски опсег.

Под којим околностима фреквентни претварач заиста може да уштеди енергију? Пре свега, треба да разјаснимо чињеницу да се не ради о инвертору који штеди енергију који се може постићи у свим приликама. У ствари, у неким случајевима, употреба фреквентног претварача можда неће донети значајан ефекат уштеде енергије. Поред тога, као део електронског кола, сам фреквентни претварач такође троши одређену количину електричне енергије, која обично чини око 3-5% његове називне снаге.

Међутим, када претварач штеди енергију, он ради на фреквенцији напајања. Међутим, да би се постигла ова функција, морају бити испуњена следећа три услова: Прво, опрема треба да буде велике снаге и да се углавном користи за оптерећење вентилатора/пумпе; друго, сам уређај треба да има функцију уштеде енергије, што обично захтева софтверску подршку; коначно, опрема треба да ради дуготрајно и непрекидно. Само у овим просторијама можемо заиста искусити ефекат уштеде енергије фреквентног претварача.

Дакле, у употреби фреквентног претварача, шта је почетна струја мотора и почетни обртни момент? Када се мотор покрене преко фреквентног претварача, са убрзањем мотора, фреквенција и напон ће се такође повећати у складу са тим. Ово ограничава почетну струју на мање од 150% називне струје (специфичне вредности могу да варирају од 125% до 200%). Насупрот томе, када се покреће директно са напајањем фреквенције струје, почетна струја може бити чак 6-7 пута већа од називне струје, што може изазвати велики механички и електрични удар. Са стартовањем фреквентног претварача може се остварити процес глатког покретања (иако ће време покретања бити дуже), а почетна струја и почетни обртни момент ће бити стабилнији. Конкретно, почетна струја је обично 1,2-1,5 пута од називне струје, а почетни обртни момент је 70% -120% називног обртног момента. За фреквентни претварач са функцијом аутоматског повећања обртног момента, почетни обртни момент може чак и да пређе 100%, што омогућава мотору да се покрене у стању пуног оптерећења.

Поред тога, понекад у истом постројењу, када се покрене велики мотор, може узроковати да оближњи радни фреквентни претварач престане да ради. То је зато што мотор генерише стартну струју која одговара његовом капацитету, што доводи до пада напона у трансформатору на страни статора мотора. Када је капацитет мотора велики, утицај овог пада напона је такође очигледнији. Због тога, претварач повезан на исти трансформатор може бити погрешно процењен као поднапон или тренутно заустављање, што покреће заштитну функцију (ИПЕ) и узрокује престанак рада претварача.

Коначно, постоје нека ограничења у правцу уградње фреквентног претварача. Пошто је структура унутар и позади инвертора дизајнирана да оптимизује ефекат хлађења, однос вентилације између врха и дна је такође веома важан. За фреквентни претварач типа јединице, било да је инсталиран на диску или виси на зиду, треба га поставити вертикално, и држати вертикално стање што је даље могуће. Ово осигурава да се топлота унутар фреквентног претварача може несметано испуштати, како би се одржао стабилан рад.

Под којим околностима фреквентни претварач може уштедети електричну енергију? Одговор је да када мотор ради испод називне фреквенције, претварач подешава брзину рада мотора тако да одговара стварној потражњи оптерећења, како би се избегао губитак енергије. Дакле, ако је мотор директно стављен на фреквенцију фиксне фреквенције, а не на меки старт, да ли је у реду? Одговор је да је то изводљиво у случајевима ниске фреквенције, али ако је фреквенција превисока, близу услова да се напајање фреквенцијом напајања директно покреће, онда превелика стартна струја може премашити носивост фреквентног претварача, што доводи до тога да мотор не може да се покрене.

На које проблеме треба да обратимо пажњу када мотор ради преко 60Хз? Прво, потребно је проценити изводљивост рада машина и уређаја при овој великој брзини, укључујући факторе као што су механичка чврстоћа, бука и вибрације. Друго, мотор улази у опсег константне излазне снаге, а његов излазни обртни момент мора бити у стању да одржи радну потражњу, посебно ако је излазна снага вентилатора и пумпе пропорционална кубичној брзини. Поред тога, рад велике брзине може утицати на животни век лежаја, што такође треба у потпуности узети у обзир. На крају, разговарајте о моторима изнад средњег капацитета, посебно о 2-полним моторима, када раде изнад 60Хз.

Може ли инвертер да покреће мотор зупчаника? Одговор није апсолутан, потребно га је проценити према структури и начину подмазивања редуктора. Уопштено говорећи, максимална гранична фреквенција зупчаника може се сматрати 70~80Хз. Континуирани рад при малој брзини може довести до оштећења зупчаника приликом подмазивања уљем. Што се тиче тога да ли инвертер може да покреће монофазни електрични генератор, да ли је изводљиво користити једнофазно напајање? Одговор се не препоручује. За машину за покретање једнофазног регулатора, испод радне тачке, помоћни намотај може бити спаљен; док за кондензаторски стартни или радни мотор кондензатора може доћи до експлозије кондензатора. Наравно, постоје и фреквентни претварачи малог капацитета који за рад могу користити једнофазно напајање.

Што се тиче снаге коју троши сам претварач, она је повезана са типом претварача, радним стањем, фреквенцијом употребе и другим факторима, а конкретну вредност је тешко генерализовати. Али уопштено говорећи, ефикасност фреквентног претварача испод 60Хз је око 94% ~ 96%. За унутрашњи регенеративни кочни претварач, ако се узме у обзир губитак кочења, потрошња енергије ће се повећати, што захтева посебну пажњу у дизајну радне плоче.

Зашто не може да ради непрекидно у целом подручју од 6-60 Хз? То је зато што општи мотор користи спољни вентилатор на осовини или оштрицу на прстену ротора да се охлади. Када се брзина смањи, ефекат хлађења ће се смањити, што доводи до тога да мотор не може да поднесе исту топлоту као рад велике брзине. Да би се решио овај проблем, потребно је смањити обртни момент оптерећења при малој брзини, или користити већи капацитет фреквентног претварача и комбинације мотора, или чак користити посебан мотор.

Када се мотор користи са кочницом, напајање кола побуде кочнице се узима са улазне стране фреквентног претварача. Ако се кочница помера док је претварач на излазној снази, прекомерна струја ће се прекинути. Због тога је потребно померити кочницу након што фреквентни претварач заустави излаз.

Ако желите да користите мотор са кондензатором за побољшање фактора снаге, али мотор не може да се покрене, разлог може бити то што струја претварача тече у кондензатор да би се побољшао фактор снаге, што резултира струјом пуњења кондензатора и прекомерном струјом претварача. Решење је да се користи кондензатор након уклањања или да се приступи фактору наизменичне струје да би се побољшао фактор снаге реактора.

Што се тиче века трајања фреквентног претварача, иако је то статички уређај, али постоје и филтерски кондензатор, вентилатор за хлађење и други уређаји за потрошњу. Редовним одржавањем и одржавањем ових уређаја очекује се да инвертер има животни век дужи од 10 година.