Para pemasok unit pengereman konverter frekuensi mengingatkan Anda bahwa karena seruan kebijakan pemerintah, promosi teknologi konverter frekuensi yang gencar, dan promosi yang gencar oleh para pedagang konverter frekuensi, beberapa perusahaan industri secara tidak sadar telah menyamakan penggunaan konverter frekuensi dengan konservasi energi dan penghematan listrik. Namun, dalam praktiknya, karena situasi pengendalian industri yang berbeda-beda, banyak perusahaan secara bertahap menyadari bahwa tidak semua tempat penerapan konverter frekuensi dapat menghemat energi dan listrik. Lalu, apa saja alasan di balik situasi ini dan apa saja kesalahpahaman yang umum terjadi tentang konverter frekuensi?
1. Penggerak frekuensi variabel dapat menghemat energi saat digunakan pada semua jenis motor
Kemampuan konverter frekuensi untuk mencapai penghematan daya ditentukan oleh karakteristik pengaturan kecepatan bebannya. Untuk mesin sentrifugal, kipas angin, dan pompa air, yang termasuk dalam beban torsi kuadrat, daya keluaran motor P ∝ Tn dan P ∝ n3 harus terpenuhi, yaitu daya keluaran pada poros motor sebanding dengan pangkat tiga kecepatan. Dapat dilihat bahwa untuk beban torsi kuadrat, efek penghematan energi dari konverter frekuensi adalah yang paling menonjol.
Untuk beban torsi konstan, seperti blower Roots, torsi tidak bergantung pada kecepatan. Umumnya, saluran pembuangan diatur dan dikontrol oleh katup. Ketika volume udara melebihi kebutuhan, kelebihan volume udara dibuang untuk mencapai penyesuaian. Dalam hal ini, pengaturan kecepatan dapat digunakan untuk pengoperasian, yang juga dapat mencapai efek penghematan energi. Selain itu, untuk beban daya konstan, daya tidak bergantung pada kecepatan. Dalam kasus ini, tidak perlu menggunakan konverter frekuensi.
2. Kesalahpahaman tentang metode yang salah dalam perhitungan konsumsi energi
Banyak perusahaan sering menggunakan kompensasi daya reaktif berdasarkan daya semu saat menghitung efektivitas penghematan energi. Misalnya, ketika motor beroperasi pada beban penuh dalam kondisi frekuensi daya, arus operasi terukur adalah 194A. Setelah menggunakan pengaturan kecepatan frekuensi variabel, faktor daya selama operasi beban penuh meningkat menjadi sekitar 0,99. Pada saat ini, arus terukur adalah 173A. Penurunan arus ini disebabkan oleh kapasitor filter internal pada konverter frekuensi yang meningkatkan faktor daya sistem.
Berdasarkan perhitungan daya nyata, efek penghematan energi adalah sebagai berikut:
ΔS=UI=380×(194-173)=7,98kVA
Efek penghematan energi sekitar 11% dari daya terukur motor.
Faktanya, daya semu S merupakan hasil perkalian tegangan dan arus. Pada kondisi tegangan yang sama, perubahan daya semu sebanding dengan perubahan arus. Dengan mempertimbangkan reaktansi sistem dalam rangkaian, daya semu tidak mewakili konsumsi daya aktual motor, melainkan mewakili kapasitas keluaran maksimum dalam kondisi ideal. Konsumsi daya aktual motor biasanya dinyatakan sebagai daya aktif. Konsumsi daya aktual motor ditentukan oleh motor dan bebannya. Setelah faktor daya ditingkatkan, beban motor tidak berubah, dan efisiensi motor juga tidak berubah. Oleh karena itu, konsumsi daya aktual motor tidak akan berubah. Setelah faktor daya ditingkatkan, tidak ada perubahan pada kondisi operasi motor, arus stator, arus aktif, dan arus reaktif. Lalu, bagaimana faktor daya ditingkatkan? Alasannya terletak pada kapasitor penyaring di dalam konverter frekuensi, dan sebagian dari konsumsi motor adalah daya reaktif yang dihasilkan oleh kapasitor penyaring. Peningkatan faktor daya mengurangi arus masukan aktual konverter frekuensi, dan juga mengurangi rugi-rugi saluran dan rugi-rugi transformator pada jaringan listrik. Dalam perhitungan di atas, meskipun arus aktual digunakan untuk perhitungan, daya semu yang dihitung, bukan daya aktif. Oleh karena itu, penggunaan daya semu untuk menghitung efek penghematan energi tidaklah tepat.
3. Sebagai sebuah rangkaian elektronik, konverter frekuensi sendiri juga mengonsumsi daya
Dari komposisi konverter frekuensi, terlihat bahwa konverter frekuensi itu sendiri memiliki sirkuit elektronik, sehingga juga mengonsumsi daya selama pengoperasian. Meskipun konsumsi dayanya lebih rendah dibandingkan motor berdaya tinggi, konsumsi dayanya sendiri merupakan fakta objektif. Menurut perhitungan para ahli, konsumsi daya maksimum konverter frekuensi adalah sekitar 3-5% dari daya pengenalnya. AC berdaya 1,5 tenaga kuda mengonsumsi listrik 20-30 watt, setara dengan lampu terus menerus.
Singkatnya, konverter frekuensi memang memiliki fungsi hemat energi ketika beroperasi pada frekuensi daya, tetapi prasyaratnya adalah: pertama, daya tinggi dan beban kipas/pompa; kedua, perangkat itu sendiri memiliki fungsi hemat energi (dukungan perangkat lunak); ketiga, operasi berkelanjutan jangka panjang. Ketiga kondisi inilah yang memungkinkan konverter frekuensi menunjukkan efek penghematan energi.