Lieferant von Energierückkopplungsgeräten für Frequenzumrichter: Die Frequenzumrichterfunktion besteht darin, eine dreiphasige Wechselstromversorgung (oder eine beliebige andere Stromversorgung) mit einstellbarer Spannung und Frequenz in eine dreiphasige Wechselstromversorgung umzuwandeln. Frequenzumrichter werden auch als VVVF-Geräte (Variable Voltage Variable Frequency Device) bezeichnet. Sie werden hauptsächlich zur Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren (asynchron oder synchron) eingesetzt.
Ein Drehzahlregelungssystem für Wechselstrommotoren mit variabler Frequenz besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Frequenzumrichter, einem Motortreiber und einer Steuereinheit. Kernstück ist der Frequenzumrichter, der für stufenlose Änderungen von Motorspannung und -frequenz sorgt.
Die Drehzahlregelung mit variabler Frequenz ist hinsichtlich Frequenzbereich, statischer Genauigkeit, dynamischer Qualität, Systemeffizienz, umfassender Schutzfunktionen und einfacher Implementierung von Automatisierungs- und Prozesssteuerung deutlich überlegen gegenüber bisherigen Verfahren wie Spannungsregelung, Drehzahlregelung mit variabler Polzahl, Kaskadenregelung, Schlupfregelung und Drehzahlregelung mit hydraulischer Kupplung. Sie gilt weithin als vielversprechende Drehzahlregelungslösung für Wechselstrommotoren und repräsentiert die zukünftige Entwicklungsrichtung der elektrischen Kraftübertragung.
In den letzten dreißig Jahren hat sich die Drehzahlregelung mittels Frequenzumrichtern in Branchen wie Stahl, Metallurgie, Erdöl, Chemie, Textil, Chemiefaser, Leichtindustrie, Papierherstellung, Gummi, Kunststoff, Energiewirtschaft und Wasserwirtschaft weit verbreitet. Die Anwendung der Frequenzumrichter-Drehzahlregelung für Niederspannungsmotoren ist sehr beliebt und ausgereift. Auch die Frequenzumrichter-Drehzahlregelung für Hochspannungsmotoren gewinnt zunehmend an Bedeutung und findet immer mehr Anwendung. Neben ihrer hervorragenden Drehzahlregelungsleistung trägt die Frequenzumrichter-Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren maßgeblich zur Energieeinsparung und zum Umweltschutz bei. Sie ist ein ideales Drehzahlregelungssystem für die technologische Transformation von Unternehmen und die Produktverbesserung.
Der Energiespareffekt des Frequenzumrichters auf Lüfter und Wasserpumpe
Aufgrund des Ungleichgewichts zwischen Stromangebot und -nachfrage (das Angebot übersteigt die Nachfrage) besteht eine erhebliche Versorgungslücke, weshalb Energieeinsparungen notwendig sind. Laut Statistiken der zuständigen Behörden betrug Chinas installierte Stromerzeugungskapazität im Jahr 2002 31,9 Milliarden kW, bei einer jährlichen Stromerzeugung von 1346,6 Milliarden kWh. Obwohl China hinsichtlich der Stromerzeugungskapazität weltweit an zweiter Stelle steht, zählt sein Pro-Kopf-Stromverbrauch zu den niedrigsten weltweit. Darüber hinaus erfordert die rasante wirtschaftliche Entwicklung des Landes mehr Strom. Berechnet man dies anhand eines prognostizierten Wirtschaftswachstums von 8 % und eines gleichzeitigen Anstiegs des Stromverbrauchs um 11 %, so müsste Chinas Stromerzeugungskapazität bis 2010 zwischen 570 und 600 Millionen kW liegen, bei einer jährlichen Stromerzeugung von 28.000 bis 2.900 Milliarden kWh. Im Sommer 2003 führten anhaltend hohe Temperaturen in einigen Provinzen und Städten zu Stromausfällen, die die Einführung von Stromrationierungsmaßnahmen erforderlich machten. Aufgrund der hohen Belastung des Stromnetzes kam es zu Instabilitäten im lokalen Stromnetz. Die obige Erklärung zeigt, dass das Stromangebot und die Stromnachfrage in China unausgewogen sind und das Angebot die Nachfrage übersteigt. Daher ist es notwendig, Strom zu sparen.
Energieeinsparungsvorteile der Frequenzumrichterregelung für Ventilatoren und Wasserpumpen:
Die installierte Gesamtleistung von Elektromotoren in China hat 450 Millionen kW erreicht und verbraucht damit rund 65 % der nationalen Stromerzeugung. Daher ist die Energieeinsparung bei Elektromotoren von großer Bedeutung. Es gibt zwei Möglichkeiten, Energie bei Motoren zu sparen: Zum einen kann der Wirkungsgrad des Motors selbst verbessert werden, um einen langfristig effizienten Betrieb zu gewährleisten. Dies kommt vor allem bei Maschinen mit konstanter Drehzahl zum Einsatz. Zum anderen kann die Regelungsgenauigkeit der Motordrehzahl verbessert werden, sodass der Motor mit der energieeffizientesten Drehzahl arbeitet.
Ventilatoren, Wasserpumpen und Kompressoren sind weit verbreitete, elektrisch betriebene Geräte in der nationalen Wirtschaft. Ihre Gesamtleistung beträgt 150 Millionen Einheiten, und ihr Stromverbrauch liegt bei etwa 35 % der nationalen Stromerzeugung. Rund 20 bis 30 % der Ventilatoren und Wasserpumpen benötigen eine Drehzahlregelung.
Frequenzumrichter sind eine optionale Energiesparlösung für Ventilatoren und Wasserpumpen. Gemäß der Strömungslehre ist die Wellenleistung einer Kreiselpumpe eine kubische Funktion der Drehzahl. Bei sinkender Drehzahl reduziert sich der Leistungsverbrauch deutlich; beispielsweise beträgt die mechanische Wellenleistung bei 50 % Drehzahl nur noch 12,5 %. Die Effizienz von Drehzahlregelungssystemen variiert jedoch stark. Hydraulische Drehzahlregler weisen nach dem Schlupf einen geringen Wirkungsgrad von η ≈ (1-S) auf (η<sub>vs</sub> ≈ 50 %). Der Wirkungsgrad von Frequenzumrichtern hingegen ist hoch (η<sub>vvvF</sub> ≈ 95–98 %) und bleibt nahezu konstant.