Analys av VFD -energibesparande principer och applikationer (del 2)

Analys avVfdEnergibesparande principer och applikationer (del 2)

4. Sammanfattning av energibesparande källor:

Eliminera strypningsförluster: Detta är den största energibesparingspunkten. Mekaniska strypningsmetoder som ventiler, spjäll och spjäll slösar inte längre energi, utan minskar istället direkt kraftinsatsen för drivkällan.
Minska motoriska förluster:

• Kopparförlust (I²R): Ström (I) reduceras (eftersom belastningsmomentet minskar med hastighetens kvadrat), vilket minskar den resistiva förlusten (kopparförlust) avsevärt.
• Järnförlust (virvelström, hysteres): Även om järnförlust är relaterat till frekvens och flöde, under v/f -kontroll, förblir flöde konstant, och minskning av frekvensen resulterar i allmänhet i en liten minskning av järnförlust (även om spänningen också reduceras). Övergripande förluster minskas.
• Mekanisk förlust (friktion, vind): Sänkningshastighet minskar medförlust av friktion och fläktkylning av vindkraft.
• Soft Start Energy Savings: VFDS ger smidig start (mjuk start), vilket undviker Inrush-strömmen på 5-7 gånger den nominella strömmen som kan uppstå under direkt effektfrekvensstart. Även om energibesparingarna från en enda start är blygsam, för utrustning som ofta startar och stoppar, kan de kumulativa energibesparingarna vara betydande, vilket minskar påverkan på elnätet och utrustningen.

Förbättring av effektfaktor: DC-buss kondensator inom VFD ger reaktiv effektkompensation, vilket ger ingångssidan kraftfaktor nära enhet (vanligtvis över 0,95), vilket minskar reaktiva strömöverföringsförluster på nätet. (Även om dessa besparingar främst förekommer på nätsidan, kan de ibland också minska användarens strömkonditioneringsräkning.)

Viktiga punkter och tillämpningsområde
Väsentliga energibesparingar: VFD: er erbjuder de mest betydande energibesparingarna för laster med variabel vridmoment (lastkraften är proportionell mot kuben med hastighet), såsom fläktar, pumpar och kompressorer, vilket vanligtvis når 20% -50% eller ännu högre.

Konstant-vridmomentbelastningar: För konstant-vridmoment (belastningsmoment som varierar lite med hastighet), såsom transportörer och blandare, ligger VFD: s primära fördel i steglös hastighetsreglering och optimerad processkontroll, snarare än direkta, betydande effektbesparingar (eftersom kraften är proportionell mot kvadratet för hastighet). Optimering av driftshastigheten (som att undvika höghastighetsdrift utan belastning) kan emellertid också ge vissa energibesparingar. Inverterare Intrinsiska förluster: själva växelriktaren genererar också cirka 3% -5% effektförluster (främst växlar och ledningsförluster i kraftanordningarna). När motorn arbetar med nästan full belastning och full fart kan du använda en inverterare konsumera något mindre kraft än att köra med full frekvens. Därför är inverterare bäst lämpade för applikationer med stora belastningsfluktuationer och ofta drift vid medelstora till låga belastningar.
Optimal systemeffektivitet: Hög systemeffektivitet över hela hastighetsområdet kräver att du väljer en matchande inverterare och motor och ställer in lämpliga parametrar.
Sammanfattningsvis ligger kärnan i växelriktarens energibesparande fördelar i dess förmåga att dynamiskt och exakt justera motorns utgångseffekt baserat på den faktiska belastningsbehovet snarare än en fast utgångseffekt. Detta minskar hastigheten på belastningar som fläktar och pumpar avsevärt, vilket uppnår betydande kraftbesparingar (efter P ∝ n -lagen), samtidigt som det undviker energiavfallet i samband med traditionell mekanisk strypning.