Преобразователь частоты позволяет повысить энергоэффективность

Обычно приобретая частотный преобразователь мы пытаемся решить только одну проблему связанную с технологией того или иного процесса. При этом частотный преобразователь не только помогает автоматизировать технологический процесс, но позволяет сократить расходы на электроэнергию.

Разберёмся, как частотный преобразователь позволяет обеспечить снижение потребления тока, при том, что он состоит из выпрямителя, конденсатора, выходного каскада на IGBT транзисторах, то есть потребителей электроэнергии. Энергосбережение возможно, так как частотный преобразователь способен одновременно менять выходную частоту и напряжение. Рассмотрим примеры снижения энергопотребления.

1) Поддержание постоянного момента на валу. Вспомним, что момент на валу прямо пропорционален квадрату напряжения и обратно пропорционален частоте. Так как частота на выходе частотного преобразователя линейно связана с частотой вращения электродвигателя, напряжение в основном связано с моментом на валу электродвигателя. Поэтому преобразователь частоты имеет возможность автоматически снизить выходное напряжение, если определит, что напряжение на заданной частоте избыточно для поддержания необходимого момента. Так, примерно, устроена функция энергосбережения у большинства частотных преобразователей. Обычно, она встроена во все преобразователи частоты с векторным управлением, так как они обрабатывают много параметров двигателя и обладают функцией поддержания постоянного момента на валу.

2) Рассмотрим работу насосов. Например, давление в системе высокое, и частотный преобразователь (обычно, по сигналу от датчика давления) уменьшает производительность насоса, понижая выходную частоту. Как снижается при этом энергопотребление. При обычном потреблении воды в системе водоснабжения выходное напряжение преобразователя частоты 50Гц/400В. При снижения оборотов двигателя насоса на 20%, выходная частота должна быть снижена до 40Гц. Тогда и выходное напряжение (согласно формуле) должно быть снижено до ~250 В.

Многие потребителя не уделяют внимания настройке преобразователя частоты для снижения потребляемой мощности. Рассмотрим, что необходимо сделать, чтобы повысить энергетическую эффективность связки преобразователь частоты – асинхронный двигатель.

• Подбирать частотный преобразователь строго по номиналу двигателя, кроме случаев, рекомендованных производителем или сложных условий работы.
• Подбирать частотный преобразователь согласно типу приводимого оборудования.
• Частотный преобразователь, рассчитанный для работы с насосами, уже имеет заложенную характеристику для управления насосами, имеет меньшие размеры, в отличие от преобразователей общепромышленного применения.
• Производить настройку параметров на двигатель в ручную или в автоматическом режиме. Например, номинальное напряжение двигателя 380В, а выходное напряжение частотного преобразователя 400В, потребляемый ток будет выше на номинальной частоте.
• Включать режим энергосбережения, в тех преобразователях частоты , где он присутствует.
• Включать режим векторного управления и производить автоматическую настройку на двигатель.
• Выбирать правильную регулировочную характеристику АЧХ, соответствующую типу привода.
• При подборе электродвигателя обращать внимание на его соответствие нагрузке. У более мощных двигателей изначально меньшее сопротивление обмоток и большее энергопотребление.

Эти не сложные правила позволят добиться максимальной энергоэффективности. Несколько часов потраченных на подбор пары электродвигатель-преобразователь частоты и их настройку, позволят в полностью окупить затраты на приобретение электропривода.