El principio de ahorro de energía del convertidor de frecuencia de control industrial

El proveedor de la unidad de frenado del convertidor de frecuencia le recuerda que este es un dispositivo de control de potencia que utiliza tecnología de conversión de frecuencia y microelectrónica para controlar motores de CA mediante la modificación de la frecuencia de la fuente de alimentación. El convertidor de frecuencia se compone principalmente de rectificación (CA a CC), filtrado, inversión (CC a CA), unidad de frenado, unidad de accionamiento, unidad de detección, unidad de microprocesador, etc.

1. Ahorro de energía mediante el ajuste de la velocidad.

Para garantizar la fiabilidad de los equipos de producción, las empresas industriales mantienen un cierto margen entre la capacidad de accionamiento y la carga de diseño. Por lo tanto, muchos motores pueden no funcionar a plena carga, lo que genera un exceso de par y un mayor consumo de potencia activa, lo que conlleva un desperdicio de energía eléctrica. En este caso, el control de velocidad del convertidor de frecuencia puede reducir la velocidad de funcionamiento del motor, reduciendo así el consumo de energía eléctrica a la vez que mantiene un voltaje constante.

Si la velocidad del motor disminuye de N1 a N2, su potencia en el eje P será:

P2/P1 = (N2/N1)3

Se puede observar que reducir la velocidad del motor puede lograr un efecto de ahorro de energía a nivel cúbico.

2. Ahorro de energía mediante ajuste dinámico de la eficiencia.

La función de salida de control y medición autoconfigurada del convertidor de frecuencia monitorea continuamente los cambios de carga y realiza ajustes rápidamente para adaptarse a ellos, manteniendo así una alta eficiencia de la salida del motor en todo momento.

3. Ahorro de energía mediante la función V/F

Bajo la condición de asegurar el par de salida del motor, el convertidor de frecuencia puede ajustar automáticamente la curva V/F, reduciendo el par de salida del motor y bajando la corriente de entrada, logrando así el objetivo de conservación de energía.

4. Ahorro de energía mediante la función de arranque suave

Como es bien sabido, cuando un motor arranca a plena tensión, la corriente absorbida de la red eléctrica, según sus requisitos de par de arranque, es aproximadamente 7 veces su corriente nominal. Sin embargo, una corriente de arranque elevada no solo desperdicia electricidad, sino que también provoca fluctuaciones significativas en la tensión de la red eléctrica. Las fluctuaciones continuas en la red eléctrica también aumentan las pérdidas de línea y del transformador. Gracias a la función de arranque suave del convertidor de frecuencia, la corriente de arranque del motor puede aumentar gradualmente desde 0 hasta la corriente nominal, aliviando eficazmente el impacto de la corriente de arranque en la red eléctrica. Esto no solo reduce el desperdicio de energía eléctrica de alta corriente, sino que también reduce el impacto significativo de la inercia de arranque en el equipo, acortando así su vida útil.

5. Ahorro de energía mediante la mejora del factor de potencia

La mayoría de los motores asíncronos trifásicos pertenecen a cargas inductivas y, debido a la gran cantidad de potencia reactiva que absorben durante su funcionamiento, su factor de potencia es relativamente bajo. Tras la incorporación de un convertidor de frecuencia, sus características se transforman en CA-CC-CA. Mediante el proceso de rectificación y filtrado del convertidor de frecuencia, las características de impedancia de la red eléctrica se vuelven resistivas, lo que mejora el factor de potencia y reduce las pérdidas de potencia reactiva.

En general, los convertidores de frecuencia tienen efectos de ahorro energético en muchas situaciones, e incluso son extremadamente significativos en ciertas. Por lo tanto, como excelente innovación tecnológica, merece la pena promoverlos activamente.