Birgjar tíðnibreytahemla minna á að vegna mikillar kynningar á tíðnibreytatækni og öflugrar kynningar frá söluaðilum tíðnibreyta hafa sum iðnfyrirtæki ómeðvitað jafnað notkun tíðnibreyta við orkusparnað og rafmagnssparnað. Hins vegar, í reynd, vegna mismunandi aðstæðna, átta mörg fyrirtæki sig smám saman á því að ekki er hægt að spara orku og rafmagn á öllum stöðum þar sem tíðnibreytar eru notaðir. Hverjar eru þá ástæður þessarar stöðu og hverjar eru misskilningar fólks um tíðnibreyta?
1. Tíðnibreytirinn getur sparað rafmagn þegar hann er notaður á allar gerðir mótora
Hvort tíðnibreytir geti náð orkusparnaði ræðst af hraðastýringareiginleikum álagsins. Fyrir miðflúgavélar, viftur og vatnsdælur, sem tilheyra annars stigs togálagi, verður að uppfylla úttaksafl mótorsins P ∝ Tn og P ∝ n3, þ.e. úttaksafl á mótorásnum er í réttu hlutfalli við þriðja veldi hraðans. Það má sjá að fyrir annars stigs togálag eru orkusparandi áhrif tíðnibreyta mest áberandi.
Fyrir álag með föstu togi, eins og Roots blásara, er togið óháð hraðanum. Almennt er útblástursútrás sett upp og stjórnað með loka. Þegar loftmagn fer yfir þörfina er umfram loftmagn losað til að ná fram stillingu. Í þessu tilfelli er hægt að nota hraðastillingu til notkunar, sem getur einnig náð orkusparandi áhrifum. Að auki, fyrir álag með föstu afli, er aflið óháð hraðanum. Í þessum tilfellum er ekki þörf á að nota tíðnibreyti.
2. Misskilningur um rangar aðferðir við útreikning á orkunotkun
Mörg fyrirtæki nota oft lausnarorkujöfnun byggða á sýnilegu afli þegar þau reikna út orkusparnað. Til dæmis, þegar mótor gengur við fullt álag við afltíðniskilyrði, er mældur rekstrarstraumur 194A. Eftir að breytileg tíðnihraðastýring hefur verið notuð, eykst aflstuðullinn við fullt álag í um 0,99. Á þessum tímapunkti er mældur straumur 173A. Ástæðan fyrir lækkun straumsins er sú að innri síunarþétti tíðnibreytisins bætir aflstuðul kerfisins.
Samkvæmt útreikningi á sýnilegri orku er orkusparnaðurinn sem hér segir:
ΔS=UI=380×(194-173)=7,98 kVA
Orkusparandi áhrifin eru um 11% af nafnafli mótorsins.
Reyndar er sýnilegt afl S margfeldi spennu og straums. Við sömu spennuskilyrði er breytingin á sýnilegu afli í réttu hlutfalli við breytinguna á straumnum. Miðað við viðbragð kerfisins í rásinni táknar sýnilegt afl ekki raunverulega orkunotkun mótorsins, heldur hámarksafköst við kjörskilyrði. Raunveruleg orkunotkun mótorsins er venjulega gefin upp sem virkt afl.
Raunveruleg orkunotkun mótorsins er ákvörðuð af mótornum og álaginu. Eftir að aflstuðullinn hefur verið aukinn breytist álag mótorsins ekki og skilvirkni mótorsins heldur ekki. Þess vegna breytist raunveruleg orkunotkun mótorsins ekki. Eftir að aflstuðullinn hefur verið aukinn varð engin breyting á rekstrarstöðu mótorsins, statorstraumi, virkum og viðbragðsstraumum. Hvernig er þá aflstuðullinn bættur? Ástæðan liggur í síunarþéttinum inni í tíðnibreytinum og hluti af notkun mótorsins er viðbragðsafl sem myndast af síunarþéttinum. Bættur aflstuðull dregur úr raunverulegum inntaksstraumi tíðnibreytisins og dregur einnig úr línutapi og spennitapi raforkukerfisins. Í útreikningnum hér að ofan, þó að raunverulegur straumur sé notaður til útreiknings, er sýnilegt afl reiknað í stað virks afls. Þess vegna er rangt að nota sýnilegt afl til að reikna út orkusparandi áhrif.
Sem rafrás notar tíðnibreytirinn sjálfur einnig orku
Af samsetningu tíðnibreytisins má sjá að hann sjálfur er með rafrásir, þannig að hann notar einnig orku við notkun. Þótt hann noti minna orku samanborið við öfluga mótora, þá er eigin orkunotkun hans hlutlæg staðreynd. Samkvæmt útreikningum sérfræðinga er hámarks eigin orkunotkun tíðnibreytisins um 3-5% af nafnafli hans. 1,5 hestafla loftkæling notar 20-30 vött af rafmagni, sem jafngildir stöðugu ljósi.
Í stuttu máli er það staðreynd að tíðnibreytar hafa orkusparandi eiginleika þegar þeir starfa á raforkutíðni, en forsenda þeirra er: í fyrsta lagi mikil afköst og að þeir séu viftu-/dæluálag; í öðru lagi hefur tækið sjálft orkusparandi eiginleika (hugbúnaðarstuðningur); og í þriðja lagi langtíma samfelld notkun. Þetta eru þrjú skilyrði þar sem tíðnibreytir getur sýnt fram á orkusparandi áhrif.
Orkusparnaður og minnkun orkunotkunar eru eilíf markmið og meginreglur framleiðsluiðnaðarins, en fyrir iðnfyrirtæki er nauðsynlegt að skilja við hvaða aðstæður tíðnibreytar ættu að vera notaðir, við hvaða aðstæður henta ekki tíðnibreytar og íhuga heildarstillingar tíðnibreytanna. Samstaða hefur orðið um yfirtónahættur sem stafa af of mikilli stillingu tíðnibreyta. Þess vegna er nauðsynlegt að nota tíðnibreyta á skynsamlegan hátt til að ná fram stefnu um orkusparnað, minnkun orkunotkunar og sjálfbæra þróun.