يُذكركم موردو أجهزة تغذية الطاقة لمحولات التردد بأن توفير الطاقة لمحولات التردد ينعكس بشكل رئيسي في استخدام المراوح ومضخات المياه. ولضمان موثوقية الإنتاج، تُصمم مختلف آلات الإنتاج بهامش معين من قوة الدفع. عندما لا يعمل المحرك بكامل طاقته، بالإضافة إلى تلبية متطلبات قوة الدفع، فإن عزم الدوران الزائد يزيد من استهلاك الطاقة النشط، مما يؤدي إلى هدر الطاقة الكهربائية. تتمثل الطريقة التقليدية لتنظيم سرعة المعدات مثل المراوح والمضخات في ضبط حجم إمداد الهواء والماء عن طريق ضبط فتحات حواجز وصمامات الدخول والخروج. تتميز هذه الطريقة بطاقة دخل عالية وتستهلك كمية كبيرة من الطاقة أثناء عملية حجب الحواجز والصمامات. عند استخدام تنظيم سرعة التردد المتغير، إذا انخفض معدل التدفق المطلوب، يمكن تلبية ذلك عن طريق تقليل سرعة المضخة أو المروحة.
وفقًا لميكانيكا الموائع، فإن P (الطاقة) = Q (معدل التدفق) × H (الضغط)، فإن معدل التدفق Q يتناسب طرديًا مع طاقة سرعة الدوران N، والضغط H يتناسب طرديًا مع مربع سرعة الدوران N، والطاقة P تتناسب طرديًا مع مكعب سرعة الدوران N. إذا كانت كفاءة مضخة المياه ثابتة، فعندما ينخفض معدل التدفق المطلوب، يمكن أن تنخفض سرعة الدوران N طرديًا، وفي هذا الوقت، تنخفض طاقة خرج العمود P بعلاقة مكعبة. يتناسب استهلاك الطاقة لمحرك مضخة المياه تقريبًا مع سرعة الدوران. عندما ينخفض معدل التدفق المطلوب Q، يمكن تعديل تردد خرج عاكس دلتا لتقليل سرعة المحرك n طرديًا. عند هذه النقطة، ستنخفض طاقة المحرك الكهربائي P بشكل كبير طرديًا وفقًا لعلاقة مكعبة، مما يوفر 40% إلى 50% من الطاقة مقارنة بضبط الحواجز والصمامات، وبالتالي تحقيق هدف الحفاظ على الطاقة.
على سبيل المثال، عند تصميم وتركيب مضخات المياه، يُؤخذ أقصى استخدام في الاعتبار ويُترك هامش ربح معين. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، يصعب تحقيق أقصى استخدام، مما يُؤدي إلى ظاهرة "حصان ضخم يجر سيارة صغيرة". تُحقق الطرق التقليدية لتنظيم التدفق بالتحكم في فتح الصمامات. ونتيجة لذلك، تتراوح كفاءة تشغيل مضخة المياه بين 30% و60% فقط، مما يُسبب تكاليف باهظة، ويهدر أيضًا طاقة كهربائية قيّمة.
تكنولوجيا تنظيم محرك التردد المتغير:
نظرًا لأن أحمال مضخة المياه تنتمي إلى أحمال عزم الدوران المربعة، فإن معدل تدفقها (Q) والرأس (H) والقوة (P) وسرعة المحرك (n) مرتبطة على النحو التالي
س1/س0=ن1/ن0 ح1/ح0=(ن1/ن2)^2 ب1/ب0=(ن1/ن2)^3
Q0، H0، P0، n0 هي الكميات في ظل ظروف التشغيل المقدرة.
Q1، H1، P1، وn1 هي الكميات في ظروف التشغيل الفعلية.
لذلك، من خلال تغيير سرعته للتحكم في معدل تدفقه وتحقيق أهداف عملية، تُغيّر تقنية محول التردد سرعة المحرك بتغيير تردد مصدر الطاقة، فتتغير الطاقة بشكل متناسب مع قوة السرعة الثالثة، مما يوفر الطاقة بشكل كبير. علاوة على ذلك، يتميز بسهولة التشغيل، وسهولة الصيانة، واستقرار التشغيل، ونطاق السرعة الواسع، مما يجعله مستخدمًا على نطاق واسع في مجال مضخات المياه.