Analýza zásad a aplikácií úspory energie VFD (časť 2)

AnalýzaVFDPrincípy a aplikácie úspory energie (časť 2)

4. Zhrnutie zdrojov úspory energie:

Eliminácia strát škrtiacich strát: Toto je najväčší bod úspory energie. Mechanické škrtiace metódy, ako sú ventily, tlmiče a tlmiče, už viac nevybrávajú energiu, ale namiesto toho priamo znižujú vstup energie zdroja pohonu.
Zníženie straty motora:

• Strata medi (I²R): Prúd (I) sa zníži (pretože krútiaci moment zaťaženia klesá s štvorcom rýchlosti), čo výrazne znižuje odporovú stratu (strata meďnatého) pri vinutí motora.
• Strata železa (vírivý prúd, hysteréza): Aj keď strata železa súvisí s frekvenciou a tokom, pri kontrole V/F zostáva tok konštantný a znižuje frekvenciu vo všeobecnosti vedie k miernemu zníženiu straty železa (aj keď sa tiež zníži napätie). Celkové straty sa znižujú.
• Mechanická strata (trenie, vetra): Zníženie rýchlosti znižuje stratu trenia ložiska a stratu vetra ventilátora.
• Úspora energie Soft Start: VFD poskytujú hladký spustenie (Soft Start), čím sa vyhýbajú inrushovému prúdu 5-7-násobku menovitého prúdu, ktorý sa môže vyskytnúť počas spustenia priameho frekvencie energie. Aj keď úspory energie z jedného spustenia sú skromné, pre vybavenie, ktoré sa často začína a zastavuje, môže byť kumulatívne úspory energie podstatné, čo znižuje vplyv na energetickú mriežku a vybavenie.

Vylepšujúci sa účinný faktor: Kondenzátor zbernice DC v rámci VFD poskytuje kompenzáciu reaktívneho výkonu, čím sa účinný faktor na strane vstupu blíži k jednote (zvyčajne nad 0,95), čím sa znižuje straty prenosu reaktívneho prúdu na mriežke. (Aj keď sa tieto úspory vyskytujú predovšetkým na strane mriežky, niekedy môžu tiež znížiť účet za kondicionovanie energie používateľa.)

Kľúčové body a rozsah aplikácie
Významné úspory energie: VFD ponúkajú najvýznamnejšie úspory energie pre zaťaženie s premenlivým krvácaním (napájanie zaťaženia je úmerná kocke rýchlosti), ako sú ventilátory, čerpadlá a kompresory, ktoré zvyčajne dosahujú 20%-50% alebo dokonca vyššie.

Zaťaženia konštantného kočiara: Pre zaťaženie konštantného kŕmenia (krútiaci moment zaťaženia, ktorý sa mení s rýchlosťou), ako sú dopravníky a mixéry, je primárna výhoda VFD v regulácii rýchlosti bez rýchlosti a optimalizovanej regulácii procesu, a nie priamym, podstatným úsporom energie (pretože sila je úmerná štvorcovej rýchlosti). Optimalizácia prevádzkovej rýchlosti (napríklad vyhýbanie sa vysokorýchlostnej prevádzke bez zaťaženia) však môže tiež poskytnúť určité úspory energie. Vnútorné straty meniča: Samotný menič tiež vytvára približne 3%-5% straty výkonu (predovšetkým prepínanie a straty vodivosti v energetických zariadeniach). Ak motor pracuje pri takmer plnom zaťažení a plnej rýchlosti, použitie meniča môže spotrebovať o niečo menej energie ako beh pri plnej frekvencii. Preto sú meniče najvhodnejšie pre aplikácie s veľkými výkyvmi zaťaženia a častej prevádzke pri strednom až nízkom zaťažení.
Optimálna účinnosť systému: Vysoká účinnosť systému v celom rozsahu rýchlosti vyžaduje výber zodpovedajúceho meniča a motora a nastavenie vhodných parametrov.
Stručne povedané, jadro dávok úspory energie meniča spočíva v jeho schopnosti dynamicky a presne upravovať výstupný výkon motora na základe skutočného dopytu po zaťažení, a nie na fixný výstupný výkon. To výrazne znižuje rýchlosť zaťaženia, ako sú ventilátory a čerpadlá, dosahuje významné úspory energie (podľa zákona o P ∝ n) a zároveň sa vyhýba energetickému odpadu spojenému s tradičným mechanickým škrtením.