Анализ на принципите и приложенията за спестяване на енергия VFD (част 2)

Анализ наVfdПринципи и приложения за пестене на енергия (част 2)

4. Обобщение на източниците на спестяване на енергия:

Елиминиране на загубите на дросела: Това е най -голямата точка за спестяване на енергия. Механичните методи за дроселиране като клапани, амортисьори и амортисьори вече не губят енергия, а вместо това директно намаляват входа на мощността на източника на задвижване.
Намаляване на загубите на двигателя:

• Загубата на мед (I²R): Токът (I) се намалява (тъй като въртящият момент на товара намалява с квадрата на скоростта), като значително намалява резистивната загуба (загуба на мед) в намотките на двигателя.
• Загуба на желязо (вихрово ток, хистерезис): Въпреки че загубата на желязо е свързана с честотата и потока, при V/F контрол, потокът остава постоянен, а намаляването на честотата обикновено води до леко намаляване на загубата на желязо (въпреки че напрежението също е намалено). Общите загуби са намалени.
• Механична загуба (триене, Windage): Понижаването на скоростта намалява загубата на триене и загубата на вентилатор на вентилатора.
• Спестявания на мека начална енергия: VFD осигуряват гладко стартиране (мек старт), избягвайки инкруставния ток от 5-7 пъти по-голям от номиналния ток, който може да възникне по време на стартиране на честота на директна мощност. Въпреки че икономията на енергия от един стартъп е скромно, за оборудване, което често стартира и спира, кумулативните икономии на енергия могат да бъдат значителни, намалявайки въздействието върху електрическата мрежа и оборудването.

Подобряване на коефициента на мощност: Кондензаторът на DC шината в VFD осигурява реактивна компенсация на мощността, като се доближава коефициентът на мощност от страна на вход (обикновено над 0,95), намалявайки загубите на реактивен ток на предаване в мрежата. (Докато тези спестявания се срещат предимно от страната на мрежата, те понякога могат да намалят и сметката за кондициониране на захранването на потребителя.)

Основни точки и обхват на приложението
Значителни икономии на енергия: VFD предлагат най-значимите икономии на енергия за натоварвания с променлива въртене (мощността на товара е пропорционална на куба на скоростта), като вентилатори, помпи и компресори, обикновено достигащи 20% -50% или дори по-високо.

Натоварвания с постоянен въртящ се: За натоварвания с постоянен въртящ се (товарният въртящ момент, който варира малко със скорост), като транспортьори и смесители, основното предимство на VFD се крие в безстепенна регулация на скоростта и оптимизиран контрол на процеса, а не за директни, значителни икономии на енергия (тъй като мощността е пропорционална на квадрата на скоростта). Оптимизирането на скоростта на работа (като избягване на високоскоростна работа без натоварване) също може да осигури някои икономии на енергия. Вътрешните загуби на инвертора: Самият инвертор също генерира приблизително 3% -5% загуби на мощност (предимно превключване и загуби на проводимост в мощните устройства). Когато двигателят работи с почти пълно натоварване и пълна скорост, използването на инвертор може да консумира малко по -малко мощност, отколкото да работи с пълна честота. Следователно инверторите са най -подходящи за приложения с големи колебания на натоварването и честа работа при средни до ниски натоварвания.
Оптимална ефективност на системата: Високата ефективност на системата в целия диапазон на скоростта изисква избор на съвпадащ инвертор и двигател и задаване на подходящи параметри.
В обобщение, ядрото на енергийните ползи на инвертора се крие в способността му да динамично и прецизно регулиране на мощността на мотора въз основа на действителното търсене на натоварване, а не на фиксирана изходна мощност. Това значително намалява скоростта на натоварванията като вентилатори и помпи, постигайки значителни икономии на енергия (след закона на p ∝ n), като същевременно се избягва енергийните отпадъци, свързани с традиционното механично дроселиране.