VFD -energiansäästöperiaatteiden ja sovellusten analyysi (osa 2)

Analyysi jstkVFDEnergiansäästöperiaatteet ja sovellukset (osa 2)

4. Yhteenveto energiansäästölähteistä:

Kuristelevien tappioiden poistaminen: Tämä on suurin energiansäästökohta. Mekaaniset kuristusmenetelmät, kuten venttiilit, vaimentimet ja vaimentimet, eivät enää tuhlaa energiaa, vaan vähentävät sen sijaan suoraan käyttölähteen tehon syöttöä.
Moottorin häviöiden vähentäminen:

• Kuparihäviö (I²R): Virta (i) vähenee (koska kuormitusmomentti pienenee nopeuden neliön kanssa), mikä vähentää merkittävästi resistiivistä menetystä (kuparihäviö) moottorin käämiissä.
• Rautahäviö (pyörrevirta, hystereesi): Vaikka rautahäviö liittyy taajuuteen ja vuotoon, V/F -kontrollissa, vuoto pysyy vakiona ja vähentämällä taajuutta yleensä vähenevän rautahäviön vähenemistä (vaikka jännite vähenee myös). Yleiset tappiot vähenevät.
• Mekaaninen häviö (kitka, tuuletus): Alenemisnopeus vähentää kantaa kitkahäviötä ja tuulettimen jäähdytysvarren menetystä.
• Pehmeä käynnistys energiansäästö: VFD: t tarjoavat sujuvan käynnistyksen (pehmeä käynnistys), välttäen 5-7-kertaisen nimellisvirran INRUSH-virran, joka voi tapahtua suoran tehon taajuuden käynnistyksen aikana. Vaikka energiansäästö yhdestä käynnistyksestä ovat vaatimattomia, laitteille, jotka usein käynnistyvät ja pysähtyvät, kumulatiiviset energiansäästöt voivat olla huomattavia, mikä vähentää vaikutusta sähköverkkoon ja laitteisiin.

Tehokertoimen parantaminen: VFD: n DC-väylän kondensaattori tarjoaa reaktiivisen tehon kompensointia, mikä saa syöttöpuolen tehotekijän lähellä yhtenäisyyttä (tyypillisesti yli 0,95) vähentäen ruudukon reaktiivisen virransiirtohäviöitä. (Vaikka nämä säästöt tapahtuvat ensisijaisesti ruudukon puolella, ne voivat joskus myös vähentää käyttäjän virranhoitoslaskua.)

Avainkohdat ja sovelluksen laajuus
Merkittävät energiansäästöt: VFD: t tarjoavat merkittävimmät energiansäästöt muuttuvien torjuntakuormille (kuormitusteho on verrannollinen nopeuden kuutioon), kuten puhaltimet, pumput ja kompressorit, jotka ovat tyypillisesti 20% -50% tai jopa korkeammat.

Vakio-torjuntakuormat: vakio-tornikuormille (kuormitusmomentti, joka vaihtelee vähän nopeuden mukaan), kuten kuljettimet ja sekoittimet, VFD: n ensisijainen etu on vaihdetta nopeuden säätely ja optimoitu prosessin hallinta suoran, merkittävän virransäästöjen sijasta (koska teho on suhteellinen nopeuden neliöön). Käyttönopeuden optimointi (kuten nopean toiminnan välttäminen ilman kuormaa) voi kuitenkin myös tarjota jonkin verran energiansäästöä. Taajuusmuuttajan luontaiset tappiot: Itse invertteri tuottaa myös noin 3% -5% tehonhäviöitä (pääasiassa kytkentä- ja johtamishäviöt teholaitteissa). Kun moottori toimii melkein täydellä kuormalla ja täydellä nopeudella, invertterin käyttäminen voi kuluttaa hiukan vähemmän virtaa kuin täydellä taajuudella. Siksi invertterit sopivat parhaiten sovelluksiin, joissa on suuret kuormituksen vaihtelut ja usein toimenpiteet keskipitkällä tai alhaisella kuormalla.
Optimaalinen järjestelmän tehokkuus: Korkea järjestelmän tehokkuus koko nopeusalueella vaatii vastaavan invertterin ja moottorin valitsemisen ja sopivien parametrien asettamisen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että invertterin energiansäästöhyötyjen ydin on sen kykyä säätää dynaamisesti ja tarkasti moottorin lähtötehoa todellisen kuormituksen tarpeen perusteella kiinteän lähtötehon sijasta. Tämä vähentää merkittävästi kuormitusten, kuten puhaltimien ja pumppujen nopeutta, saavuttaen merkittävät tehonsäästöt (p ∝ n -lain jälkeen), välttäen samalla perinteiseen mekaaniseen kuristimeen liittyviä energiajätteitä.