Inverteri energiatagasiside seadmete tarnijad tuletavad meelde, et teaduse ja tehnoloogia pideva arenguga on inimesed pööranud üha rohkem tähelepanu elektrienergia säästmisele. Traditsioonilise alalisvooluajami nõrgad lülid näitavad järk-järgult märke, et need ei vasta aja nõuetele. Kommutaator piirab alalisvoolumootorite hooldust ja kasutamist. Seega hakati uurima vahelduvvoolu kiiruse reguleerimise tehnoloogia rakendusi ja alles 1970. aastatel asendas elektroonikatehnoloogia, eriti juhtimistehnoloogia ja mikroelektroonika tehnoloogia kiire areng järk-järgult alalisvoolu kiiruse reguleerimise vahelduvvoolu kiiruse reguleerimise jõudlusega. Selle tulemusel sündisid sagedusmuundurid.
1. Sagedusmuunduri kohta
Sagedusmuundurite algne funktsioon oli kiiruse reguleerimine, kuid tehnoloogia arenguga keskendub sagedusmuundurite praegune rakendus Hiinas peamiselt energia säästmisele, rõhutades energiasäästu rolli elektrivaldkonnas. Meie riigis on energiapuudus ja tehnoloogiliste probleemide tõttu ei ole energia kasutamise määr kõrge. Eriti puhta energiaallikana on elekter äärmiselt napp. Tohutu elektritarbimise juures moodustab energiasäästlikus olekus energia vaid väikese osa kogu energiatarbimisest. Hiinas on aga tohutu hulk energiasäästupotentsiaaliga mootoreid ning energiasäästlikel rakendustel on laialdased väljavaated ja need on väga vajalik trend, mis soodustab teatud määral ka muutuva sagedusega tehnoloogia arengut.
2. Harmooniliste kohta
Sageduslained on sagedusmuundurite töö suurim probleem. Elektroonikatehnoloogia areng on võimaldanud üldistel sagedusmuunduritel saavutada filtreerimisfunktsioone mõistliku tarkvara ja riistvara disaini abil. Pärast töötlemist saab tõhusalt ära hoida ja filtreerida valdava enamuse kõrgema astme harmoonilistest, tagades, et elektriseadmed vastavad elektromagnetilisele ühilduvusele (EMC). Mõnede ettevõtete elektroonikaseadmed, -instrumendid jne on aga suhteliselt vananevad, mistõttu on need eriti tundlikud teatud kõrgema astme harmooniliste suhtes ja ei tööta sagedusmuunduritega kasutamisel korralikult. Selle olukorra peamine põhjus on see, et sagedusmuunduri alaldi ja inverteri osade mittelineaarsed komponendid põhjustavad muutusi toiteallikas, mis viib harmooniliste häireteni ja mõjutab sagedusmuundamise efekti. Peamine lahendus on varjestatud kaablite kasutamine väljundis ja ühe otsaga maandus saab tõhusalt häireid vältida. Filtrite lisamine sisend- ja väljundsektsioonidele võib oluliselt vähendada madalama astme harmooniliste amplituudi ja saavutada energiasäästuefekte harmooniliste filtreerimise teel. Signaali juhtimiseks, eriti analoogsignaalide puhul, kasutatakse tavaliselt keerdpaar-varjestatud juhtmeid ühe otsaga maanduse disaini jaoks, mis aitab tõhusalt vältida väliseid häireid. Sagedusmuundurites praegu kasutataval SPWM-juhtimismeetodil on positiivne mõju harmooniliste komponentide reguleerimisele ja moonutustegurite kontrollimisele. Seetõttu on PWM-sagedusmuundurite harmooniliste häirete tõrje võimekus SPWM-juhtimisega sagedusmuunduritega võrreldes märkimisväärne erinevus.
3. Sagedusmuundurite kasutamine tööstuslikus tootmises
3.1 Sagedusmuunduri kasutamine tööstusmasinate ja -seadmete pumpkoormustes
Sagedusmuundureid saab tööstusmasinate ja -seadmete pumpkoormustes laialdaselt kasutada tänu võimsale kiiruse reguleerimise tehnoloogiale, mis kasutab mootori staatori sagedust mootori kiiruse muutmiseks vastavalt, muutes lõppkokkuvõttes pumpkoormuste töötingimusi ja muutes originaalseadme tootmisnõuetele paremini vastavaks. Kui tööstustootmises toimub mehaaniliste seadmete ja pumpade koormuses märkimisväärne muutus, saab sagedusmuunduri tehnoloogia abil sagedusmuunduri väljundi juhtimiseks võimaldada pumba koormusel vastata tootmisprotsessi tingimustele, saavutada parim energiasäästuefekt, parandada tootmistaset, kiirendada tööstusautomaatika protsessi, pikendada seadmete kasutusiga, parandada toote kvaliteeti, suurendada tootmise efektiivsust ja võimaldada ettevõtetel saada suuremat majanduslikku kasu.
3.2 Sagedusmuunduri kasutamine tööstuslike tootmismasinate ventilaatori koormuse korral
Ventilaatoreid kasutatakse tööstuslikus tootmises peamiselt jahutussüsteemides, katlasüsteemides, kuivatussüsteemides ja väljalaskesüsteemides. Tootmisprotsessis kontrollitakse tootmist mõjutavaid tegureid, nagu õhu maht ja temperatuur, et saavutada head tingimused tootmistehnoloogia ja töötingimuste jaoks. Eelmises juhtimisprotsessis kasutati sageli õhu väljalaskeava ja deflektorklapi avamis- ja sulgemisastme reguleerimist. Selle juhtimismeetodi puuduseks on see, et olenemata tootmisprotsessist ja töötingimustest töötab ventilaator alati konstantsel kiirusel, mis ei suuda täpselt täita tootmisprotsessi ja töötingimuste tingimusi, raiskab energiat ning tarbib seadmeid ja materjale, vähendab tootmiskasumit ja lühendab seadmete kasutusiga. Näiteks keemilise kiu tehased, terasetehased, tsemenditehased jne kasutavad kõik ventilaatoreid. Kui õhu mahu muutmiseks kasutatakse õhu väljalaskeava reguleerimist, töötab mootor alati täiskoormusel, kuid õhuklapi avanemine on ainult 50% ja 80% vahel, mis oleks raiskav käitumine. Ventilaatori koormuse reguleerimiseks kasutatakse sagedusmuunduri tehnoloogiat ning selle astmevaba kiiruse reguleerimise jõudlus võib laiendada ventilaatori kiirusevahemikku, muuta selle töökindlamaks, hõlpsamini ajastatavaks ning saavutada tootmisprotsesside ja töötingimuste jaoks kõrged tingimused.
3.3 Sagedusmuundurite rakendamine energia säästmisel ja tarbimise vähendamisel
Kohtades, kus mootori koormus on üldiselt konstantne, näiteks tekstiili- ja terasetehastes, töötab mootor tavaliselt teatud võimsusel ja sagedusmuunduri jõudlust on raske teiste seadmetega asendada, näiteks sujuva kiirenduse ja aeglustuse, täpse juhtimismomendi ja hea tööstabiilsusega, mistõttu saab seda hästi ära kasutada. Sellistes tehastes ei säästa sagedusmuundurid mitte ainult energiat, vaid vastupidi, nende kõrge hinna ja energiatarbimise tõttu muutub kogu süsteem kallimaks ja tarbib rohkem energiat. Seevastu rakendustes, nagu ventilaatorid ja pumbad, muutuvad energiasäästu ja tarbimise vähendamise omadused väga oluliseks. Nendes rakendustes muutub praegune koormus sageli. Kui paralleelselt kasutatakse mitut mootorit, suurendab see kindlasti seadmete kulusid. Kui kasutatakse eelmist kiiruse reguleerimise meetodit, ei soodusta see ka tootmise automatiseerimise eesmärgi saavutamist. Sellisel juhul on mõned tootjad selle rakenduse jaoks tootnud spetsiaalseid sagedusmuundureid. Seda tüüpi sagedusmuunduril ei ole ülitäpse kiiruse reguleerimise ja pöördemomendi juhtimise omadusi, seega on ka selle tootmiskulud väga madalad.
4. Sagedusmuunduri valik
Tänu sagedusmuundamise tehnoloogia arengule on turul praegu arvukalt sagedusmuundurite kaubamärke ja andmeid. Peamised juhtimismeetodid hõlmavad järgmist: lameda rõhu juhtimise meetod, st U/F=K tehnoloogia; vektorjuhtimise meetod, tuntud ka kui VECTOR-tehnoloogia; otsese pöördemomendi juhtimise (DTC) tehnoloogia jne. Ettevõtted saavad valida sagedusmuundureid vastavalt oma tegelikule olukorrale, et rahuldada erinevate seadmete juhtimisnõudeid, eriti sagedusmuundurite rakendamisel muutuva pöördemomendi koormusega mehaanilistes seadmetes, mis võimaldab saavutada paremaid energiasäästuefekte. Sagedusmuundurite võimsuse valiku osas tuleks see valida teaduslikult, lähtudes koormuse tegelikust voolust. Samuti saate valida sisseehitatud PID-ga sagedusmuunduri konfiguratsiooni juhtimiseks vastavalt tegelikele vajadustele. Praegu on paljudel turul olevatel sagedusmuunduritel siiniliidesed ja tootmisprotsessis toimivad sagedusmuundurid võrgu sõlmena, et ühenduda teiste sideseadmetega, mis aitab tõhusalt parandada tõhusust ja saavutada energiasäästu ning edendada head suundumust suurema juhtimise täpsuse ja intelligentsuse saavutamiseks. Väljasiini tehnoloogia on praegu täiustatud automatiseerimistehnoloogia, mis integreerib arvutijuhtimistehnoloogia, sidetehnoloogia ja automaatse juhtimise põhimõtte tehnoloogia. Seega saab see saavutada mitme signaaliparameetri multifunktsionaalse edastamise juhtmepaaril ja pakkuda energiat mitmele seadmele, mis mitte ainult ei säästa elektrit, vaid ka kulusid.
Sagedusmuundurite energiasäästlikud omadused on pälvinud ühiskonnas laialdast tähelepanu ja neid on rakendatud erinevates valdkondades. Turul olevat sagedusmuundurit kasutatakse peamiselt vahelduvvoolumootorite kiiruse reguleerimiseks ning see on praegu rakendusvaldkonnas kõige ideaalsem ja paljutõotavam kiiruse reguleerimise lahendus. Veelgi olulisem on see, et sagedusmuunduritel on energiasäästlik mõju ning energia säästmine on teema, mida tuleb tööstusarengus ja energiatarbimises tõsiselt võtta, ning see on ettevõtete säästva arengu saavutamiseks vajalik tagatis. Tänu oma energiasäästlikule mõjule ja kiiruse reguleerimise tehnoloogiale on sagedusmuunduritest saanud populaarne automatiseerimisseade ning seetõttu on neid kiiresti arendatud ja rakendatud. Sagedusmuundurite tulevikuväljavaated on väga paljutõotavad ja neid saab rakendada laiemas valikus valdkondades, mängides suuremat rolli ettevõtete energiatarbimise vähendamisel ja tõhususe suurendamisel. Sagedusmuundurite rakendamisel on väga lai arenguperspektiiv.