Az inverteres energia-visszacsatoló eszközök szállítói emlékeztetnek arra, hogy a tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével az emberek egyre nagyobb figyelmet fordítottak az elektromos energia megőrzésére. A hagyományos egyenáramú hajtások gyenge láncszemei fokozatosan azt mutatják, hogy nem felelnek meg a kor követelményeinek. A kommutátor korlátozza az egyenáramú motorok karbantartását és használatát. Ezért az emberek elkezdték tanulmányozni a váltakozó áramú sebességszabályozási technológia alkalmazását, és csak az 1970-es években kezdődött az elektronikus technológia, különösen a vezérléstechnika és a mikroelektronikai technológia gyors fejlődése, amely fokozatosan felváltotta az egyenáramú sebességszabályozást a váltakozó áramú sebességszabályozási teljesítményre. Ennek eredményeként megszülettek a frekvenciaváltók.
1. A frekvenciaváltóval kapcsolatban
A frekvenciaváltók kezdeti funkciója a sebességszabályozás volt, de a technológia fejlődésével a frekvenciaváltók jelenlegi alkalmazása Kínában főként az energiatakarékosságra összpontosít, hangsúlyozva az energiatakarékos szerepüket az elektromos területen. Országunk energiahiányban szenved, és a technológiai problémák miatt az energiafelhasználási arány nem magas. Különösen tiszta energiaforrásként rendkívül szűkös a villamos energia. A hatalmas villamosenergia-fogyasztás mellett az energiatakarékos állapotban lévő energia a teljes energiafogyasztásnak csak kis részét teszi ki. Kínában azonban rengeteg energiamegtakarítási potenciállal rendelkező motor található, és az energiatakarékos alkalmazások széleskörű kilátásokkal rendelkeznek, és nagyon szükséges trendet képviselnek, ami bizonyos mértékig a változó frekvenciájú technológia fejlődését is elősegíti.
2. A felharmonikusokkal kapcsolatban
A frekvenciaváltók működése során a frekvenciahullámok jelentik a legnagyobb problémát. Az elektronikus technológia fejlődése lehetővé tette az általános frekvenciaváltók számára, hogy ésszerű szoftver- és hardvertervezéssel szűrési funkciókat érjenek el. A feldolgozás után hatékonyan megakadályozhatják és kiszűrhetik a magas rendű harmonikusok túlnyomó többségét, biztosítva, hogy az elektromos termékek megfeleljenek az elektromágneses kompatibilitásnak (EMC). Egyes vállalatok elektronikus berendezései, műszerei stb. azonban viszonylag öregednek, ezért különösen érzékenyek bizonyos magas rendű harmonikusokra, és frekvenciaváltókkal együtt használva nem működnek megfelelően. Ennek a helyzetnek a fő oka az, hogy a frekvenciaváltó egyenirányító és inverter részeinek nemlineáris komponensei változásokat okoznak a tápegységben, ami harmonikus interferenciához vezet, és befolyásolja a frekvenciaátalakítás hatását. A fő megoldás az árnyékolt kábelek használata a kimenethez, és az egyvégű földelés hatékonyan megakadályozhatja az interferenciát. A szűrők hozzáadása a bemeneti és kimeneti szakaszokhoz jelentősen csökkentheti az alacsony rendű harmonikusok amplitúdóját, és energiatakarékos hatásokat érhet el a harmonikusok kiszűrésével. Jelvezérléshez, különösen analóg jelekhez, általában sodrott érpárú árnyékolt vezetékeket használnak az egyvégű földelés kialakításához, ami hatékonyan megakadályozhatja a külső interferenciát. A frekvenciaváltókban jelenleg használt SPWM szabályozási módszer pozitív hatással van a harmonikus komponensek szabályozására és a torzítási tényezők kontrollálására. Ezért a PWM frekvenciaváltók harmonikus interferencia-szűrési képessége jelentős különbséggel rendelkezik az SPWM vezérlésű frekvenciaváltókhoz képest.
3. Frekvenciaváltók alkalmazása az ipari termelésben
3.1 Frekvenciaváltó alkalmazása ipari gépek és berendezések szivattyúterhelésében
A frekvenciaváltók széles körű alkalmazásának oka az ipari gépek és berendezések szivattyúterhelésében az erőteljes sebességszabályozó technológiájuk, amely a motor állórészének frekvenciáját használja a motor fordulatszámának megfelelő megváltoztatására, végső soron megváltoztatva a szivattyúterhelések munkakörülményeit, és az eredeti berendezést jobban képessé téve a termelési követelményeknek való megfelelésre. Ha az ipari termelésben jelentős változás áll be a mechanikus berendezések és szivattyúk terhelésében, a frekvenciaváltó technológia használata a frekvenciaváltó kimenetének szabályozására lehetővé teszi, hogy a szivattyúterhelés megfeleljen a termelési folyamat feltételeinek, a legjobb energiatakarékos hatást érje el, javítsa a termelési szintet, felgyorsítsa az ipari automatizálás folyamatát, meghosszabbítsa a berendezések élettartamát, javítsa a termékminőséget, növelje a termelési hatékonyságot, és lehetővé tegye a vállalkozások számára a nagyobb gazdasági előnyök elérését.
3.2 Frekvenciaváltó alkalmazása ipari termelőgépek ventilátorterhelésében
A ventilátorokat alapvetően hűtőrendszerekben, kazánrendszerekben, szárítórendszerekben és elszívórendszerekben használják az ipari termelésben. A gyártási folyamat során olyan tényezőket szabályozunk, mint a levegő mennyisége és hőmérséklete, amelyek befolyásolják a termelést, hogy jó feltételeket érjünk el a gyártástechnológiához és a munkakörülményekhez. Az előző szabályozási folyamatban gyakran alkalmazott módszer a levegőkimenet és a terelőlemez nyitási és zárási mértékének beállítása volt. Ennek a szabályozási módszernek a hátránya, hogy a gyártási folyamattól és a munkakörülményektől függetlenül a ventilátor mindig állandó sebességgel működik, ami nem tudja pontosan kielégíteni a gyártási folyamat és az üzemi körülmények feltételeit, energiát pazarol, berendezéseket és anyagokat fogyaszt, csökkenti a termelési nyereséget, és lerövidíti a berendezések élettartamát. Például a kémiai rostgyárak, acélgyárak, cementgyárak stb. mind ventilátorokat használnak. Ha a levegőkimenet beállításával változtatjuk a levegő mennyiségét, a motor mindig teljes terhelésen fog működni, de a levegőzsalu nyitása csak 50% és 80% között lesz, ami pazarló viselkedés lenne. A frekvenciaváltó technológiát a ventilátor terhelésében alkalmazzák, és fokozatmentes sebességszabályozási teljesítménye kiterjesztheti a ventilátor sebességtartományát, megbízhatóbbá, könnyebben ütemezhetővé teszi, és magas feltételeket érhet el a termelési folyamatok és a munkakörülmények számára.
3.3 Frekvenciaváltók alkalmazása az energiatakarékosságban és a fogyasztáscsökkentésben
Azokon a helyeken, ahol a motor terhelése általában állandó, például textilgyárakban és acélgyárakban, a motor általában egy bizonyos teljesítményen működik, és a frekvenciaváltó teljesítményét nehéz más berendezésekkel helyettesíteni, például sima gyorsítással és lassítással, pontos szabályozási nyomatékkal és jó üzemi stabilitással, így jól kihasználható. Az ilyen gyárakban a frekvenciaváltók nemcsak nem takarítanak meg energiát, hanem éppen ellenkezőleg, magas költségük és energiafogyasztásuk miatt az egész rendszer drágábbá válik és több energiát fogyaszt. Ezzel szemben olyan alkalmazásokban, mint a ventilátorok és szivattyúk, az energiatakarékos és fogyasztáscsökkentő tulajdonságok nagyon hangsúlyossá válnak. Ezekben az alkalmazásokban az áramterhelés gyakran változik. Ha több motort használnak párhuzamosan, az mindenképpen növeli a berendezések költségeit. Ha az előző sebességszabályozási módszert alkalmazzák, az sem segíti elő a termelésautomatizálás céljának elérését. Ebben az esetben egyes gyártók speciális frekvenciaváltókat gyártottak erre az alkalmazásra. Az ilyen típusú frekvenciaváltó nem rendelkezik a nagy pontosságú sebességszabályozás és nyomatékszabályozás jellemzőivel, így a gyártási költsége is nagyon alacsony.
4. Frekvenciaváltó kiválasztása
A frekvenciaátalakítási technológia fejlődésének köszönhetően jelenleg számos márkájú és típusú frekvenciaváltó található a piacon. A fő szabályozási módszerek közé tartozik: síknyomás-szabályozási módszer, azaz U/F=K technológia; vektorszabályozási módszer, más néven VECTOR technológia; közvetlen nyomatékszabályozási (DTC) technológia stb. A vállalkozások a tényleges helyzetüknek megfelelően választhatják ki a frekvenciaváltókat, hogy megfeleljenek a különféle berendezések szabályozási igényeinek, különösen a változó nyomatékterhelésű mechanikus berendezésekben alkalmazott frekvenciaváltók esetében, amelyek jobb energiamegtakarítási hatásokat érhetnek el. A frekvenciaváltók kapacitásának kiválasztása szempontjából a terhelés tényleges árama alapján kell tudományosan megválasztani. A tényleges igényeknek megfelelően választhat beépített PID-vel rendelkező frekvenciaváltót is a konfigurációvezérléshez. Jelenleg a piacon lévő számos frekvenciaváltó rendelkezik buszinterfésszel, és a gyártási folyamatban a frekvenciaváltók a hálózat csomópontjaként működnek, hogy más kommunikációs eszközökhöz csatlakozzanak, ami hatékonyan javíthatja a hatékonyságot és energiamegtakarítást érhet el, valamint elősegítheti a nagyobb szabályozási pontosság és intelligencia jó tendenciáját. A terepi busz technológia jelenleg egy fejlett automatizálási technológia, amely integrálja a számítógépes vezérlési technológiát, a kommunikációs technológiát és az automatikus vezérlési elv technológiáját. Ezért több jelparaméter multifunkcionális átvitelét érheti el egy vezetékpáron, és több eszköz számára is biztosíthat áramot, ami nemcsak áramot, hanem költségeket is megtakarít.
A frekvenciaváltók energiatakarékos tulajdonságai széles körű társadalmi figyelmet keltettek, és számos területen alkalmazzák őket. A piaci frekvenciaváltókat elsősorban váltakozó áramú motorok fordulatszámának szabályozására használják, és jelenleg a legideálisabb és legígéretesebb fordulatszám-szabályozási megoldás az alkalmazási területen. Ami még fontosabb, a frekvenciaváltók energiatakarékos hatással rendelkeznek, és az energiatakarékosság olyan kérdés, amelyet komolyan kell venni az ipari fejlesztés és az energiafogyasztás során, és szükséges garancia a vállalkozások fenntartható fejlődésének eléréséhez. Energiatakarékos hatásuknak és fordulatszám-szabályozási technológiájuknak köszönhetően a frekvenciaváltók népszerű automatizálási berendezésekké váltak, ezért gyorsan fejlődtek és alkalmazták őket. A frekvenciaváltók jövőbeli kilátásai nagyon ígéretesek, és szélesebb körű területeken alkalmazhatók, nagyobb szerepet játszva az energiafogyasztás csökkentésében és a vállalkozások hatékonyságának növelésében. A frekvenciaváltók alkalmazásának nagyon széleskörű fejlesztési kilátásai vannak.