A frekvenciaváltós fékegységek szállítói emlékeztetnek arra, hogy a kormányzati politikai felhívások, a frekvenciaváltós technológia erőteljes népszerűsítése és a frekvenciaváltó-kereskedők erőteljes promóciója miatt egyes ipari vállalatok tudat alatt az energiatakarékossággal és az árammegtakarítással azonosították a frekvenciaváltók használatát. A gyakorlati alkalmazásban azonban az eltérő ipari szabályozási helyzetek miatt sok vállalat fokozatosan felismeri, hogy nem minden helyen lehet energiát és áramot megtakarítani, ahol frekvenciaváltókat alkalmaznak. Mi tehát ennek a helyzetnek az oka, és milyen tévhitek élnek az emberekben a frekvenciaváltókkal kapcsolatban?
1. A változtatható frekvenciájú meghajtók energiát takaríthatnak meg, ha minden típusú motoron használják őket
Whether a frequency converter can achieve power saving is determined by the speed regulation characteristics of its load. For centrifugal machines, fans, and water pumps, which belong to quadratic torque loads, the motor output power P ∝ Tn and P ∝ n3 must be met, that is, the output power on the motor shaft is proportional to the third power of the speed. It can be seen that for quadratic torque loads, the energy-saving effect of frequency converters is the most prominent.
For constant torque loads, such as Roots blowers, the torque is independent of the speed. Generally, an exhaust outlet is set up and controlled by a valve. When the air volume exceeds the demand, excess air volume is discharged to achieve adjustment. In this case, speed regulation can be used for operation, which can also achieve energy-saving effects. In addition, for constant power loads, the power is independent of the speed. In these cases, there is no need to use a frequency converter.
2. Misconceptions about incorrect methods in energy consumption calculation
Many companies often use reactive power compensation based on apparent power when calculating energy-saving effectiveness. For example, when a motor is running at full load under power frequency conditions, the measured operating current is 194A. After using variable frequency speed regulation, the power factor during full load operation is increased to about 0.99. At this time, the measured current is 173A. The reason for the decrease in current is that the internal filtering capacitor of the frequency converter improves the system power factor.
According to the apparent power calculation, the energy-saving effect is as follows:
ΔS=UI=380×(194-173)=7.98kVA
The energy-saving effect is about 11% of the rated power of the motor.
Valójában a látszólagos teljesítmény (S) a feszültség és az áram szorzata. Azonos feszültségviszonyok mellett a látszólagos teljesítmény változása arányos az áram változásával. Figyelembe véve az áramkörben a rendszer reaktanciáját, a látszólagos teljesítmény nem a motor tényleges energiafogyasztását jelenti, hanem az ideális körülmények között elérhető maximális kimeneti kapacitást. A motor tényleges energiafogyasztását általában hatásos teljesítményként fejezik ki. A motor tényleges energiafogyasztását a motor és terhelése határozza meg. A teljesítménytényező növelése után a motor terhelése nem változik, és a motor hatásfoka sem változik. Ezért a motor tényleges energiafogyasztása sem változik. A teljesítménytényező növelése után a motor üzemállapota, az állórészáram, az aktív és a meddő áram nem változik. Hogyan javul tehát a teljesítménytényező? Ennek oka a frekvenciaváltóban található szűrőkondenzátor, és a motor fogyasztásának egy része a szűrőkondenzátor által generált meddőteljesítmény. A teljesítménytényező javulása csökkenti a frekvenciaváltó tényleges bemeneti áramát, valamint a hálózati vonali és transzformátorveszteséget. A fenti számításban, bár a tényleges áramot használták a számításhoz, a látszólagos teljesítményt számították ki az aktív teljesítmény helyett. Ezért a látszólagos teljesítmény használata az energiamegtakarítási hatások kiszámításához helytelen.
3. Elektronikus áramkörként maga a frekvenciaváltó is fogyaszt energiát
A frekvenciaváltó összetételéből látható, hogy maga a frekvenciaváltó elektronikus áramkörökkel rendelkezik, így működés közben is fogyaszt energiát. Bár a nagy teljesítményű motorokhoz képest kevesebbet fogyaszt, a saját energiafogyasztása objektív tény. Szakértői számítások szerint egy frekvenciaváltó maximális saját energiafogyasztása a névleges teljesítményének körülbelül 3-5%-a. Egy 1,5 lóerős klímaberendezés 20-30 watt áramot fogyaszt, ami egy folyamatos világításnak felel meg.
Összefoglalva, tény, hogy a frekvenciaváltók energiatakarékos funkciókkal rendelkeznek hálózati frekvencián működve, de ezek előfeltétele: először is, nagy teljesítmény és ventilátor/szivattyú terhelés; másodszor, maga az eszköz is energiatakarékos funkcióval rendelkezik (szoftveres támogatás); harmadszor, hosszú távú folyamatos működés. Ez a három feltétel teszi lehetővé a frekvenciaváltó energiatakarékos működését.