Analýza principů a aplikací úspory energie VFD (část 2)

AnalýzaVFDPrincipy a aplikace úspory energie (část 2)

4. Shrnutí zdrojů úspory energie:

Eliminace škrticích ztrát: Toto je největší bod úspory energie. Mechanické metody škrcení, jako jsou ventily, tlumiče a tlumiče, již nepadají energii, ale místo toho přímo snižují vstup napájení zdroje pohonu.
Snížení ztrát motoru:

• Ztráta mědi (I²R): proud (I) je snížen (protože točivý moment zatížení klesá se čtvercem rychlosti), což výrazně snižuje odporovou ztrátu (ztráta mědi) na vinutí motoru.
• Ztráta železa (vířivý proud, hystereze): Ačkoli ztráta železa souvisí s frekvencí a tokem, při kontrole V/F zůstává tok konstantní a redukční frekvence obecně vede k mírnému snížení ztráty železa (i když se také sníží napětí). Celkové ztráty jsou sníženy.
• Mechanická ztráta (tření, větra): Snižování rychlosti snižuje ztrátu tření a ztrátu chlazení ventilátoru.
• Úspora energie z měkkého startu: VFD poskytují hladký startup (měkký start) a vyhýbání se proudu přenosu 5-7násobku jmenovitého proudu, ke kterému může dojít během přímého spuštění frekvence výkonu. Ačkoli úspory energie z jediného spuštění jsou skromné, u zařízení, které často začíná a zastavuje, může být kumulativní úspory energie podstatné, což snižuje dopad na energetickou síť a vybavení.

Zlepšení výkonu: DC kondenzátor sběrnice DC v rámci VFD poskytuje kompenzaci reaktivního výkonu a přiblíží se vstupní stranu na straně jednoty (obvykle nad 0,95), čímž se sníží ztráty přenosu reaktivního proudu na mřížce. (Zatímco k těmto úsporám se primárně vyskytují na straně mřížky, mohou někdy také snížit účet za kondici výkonu uživatele.)

Klíčové body a rozsah aplikace
Významné úspory energie: VFD nabízejí nejvýznamnější úspory energie pro zatížení variabilního torque (zátěžová síla je úměrná kostce rychlosti), jako jsou ventilátory, čerpadla a kompresory, obvykle dosahují 20% -50% nebo dokonce vyšší.

Zátěže s konstantním torque: Pro zatížení konstantní torque (točivý moment zatížení, který se mění jen s rychlostí), jako jsou dopravníky a mixéry, je primární výhoda VFD v regulaci bezprostřední rychlosti a optimalizované řízení procesu, spíše než přímé, podstatné úspory energie (protože napájení je pro úměrné čtvercové rychlosti). Optimalizace provozní rychlosti (například vyhýbání se vysokorychlostnímu provozu bez zatížení) však může také poskytnout určité úspory energie. Vnitřní ztráty střídače: samotný střídač také generuje přibližně 3% -5% ztráty energie (především přepínání a ztráty vedení v napájecích zařízeních). Když motor pracuje při téměř plném zatížení a plné rychlosti, může používání střídače konzumovat o něco menší výkon než běh při plné frekvenci. Invertory jsou proto nejvhodnější pro aplikace s velkým kolísáním zatížení a častým provozem při středním až nízkém zatížení.
Optimální účinnost systému: Vysoká účinnost systému v celém rozsahu rychlosti vyžaduje výběr odpovídajícího střídače a motoru a nastavení vhodných parametrů.
Stručně řečeno, jádro výhod pro úsporu energie střídače spočívá v jeho schopnosti dynamicky a přesně upravovat výstupní výkon motoru na základě skutečné poptávky po zátěži než na pevnou výstupní výkon. To významně snižuje rychlost zatížení, jako jsou ventilátory a čerpadla, dosažení významných úspor energie (podle zákona P ∝ n) a zároveň se vyhýbá energetickému odpadu spojenému s tradičním mechanickým škrtíním.