Leverandører av frekvensomformerbremseenheter minner deg om at på grunn av den sterke markedsføringen av frekvensomformerteknologi og den energiske markedsføringen fra frekvensomformerforhandlere, har noen industribedrifter ubevisst likestilt bruken av frekvensomformere med energisparing og strømsparing. I praktisk bruk, på grunn av ulike situasjoner, innser imidlertid mange bedrifter gradvis at ikke alle steder der frekvensomformere brukes, kan spare energi og strøm. Så hva er årsakene til denne situasjonen, og hva er misoppfatningene folk har om frekvensomformere?
1. Frekvensomformeren kan spare strøm når den brukes på alle typer motorer
Hvorvidt en frekvensomformer kan oppnå strømsparing bestemmes av hastighetsreguleringskarakteristikkene til lasten. For sentrifugalmaskiner, vifter og vannpumper, som tilhører kvadratiske momentbelastninger, må motorens utgangseffekt P ∝ Tn og P ∝ n3 være oppfylt, det vil si at utgangseffekten på motorakselen er proporsjonal med hastigheten i tredje potens. Det kan sees at for kvadratiske momentbelastninger er den energisparende effekten av frekvensomformere den mest fremtredende.
For belastninger med konstant moment, som Roots-blåsere, er momentet uavhengig av hastigheten. Vanligvis settes et eksosutløp opp og styres av en ventil. Når luftvolumet overstiger behovet, slippes overflødig luftvolum ut for å oppnå justering. I dette tilfellet kan hastighetsregulering brukes til drift, noe som også kan oppnå energibesparende effekter. I tillegg, for belastninger med konstant effekt, er effekten uavhengig av hastigheten. I disse tilfellene er det ikke nødvendig å bruke en frekvensomformer.
2. Misoppfatninger om feil metoder i beregning av energiforbruk
Mange selskaper bruker ofte reaktiv effektkompensasjon basert på tilsynelatende effekt når de beregner energisparende effektivitet. For eksempel, når en motor kjører med full belastning under nettfrekvensforhold, er den målte driftsstrømmen 194 A. Etter bruk av variabel frekvenshastighetsregulering økes effektfaktoren under full belastning til omtrent 0,99. På dette tidspunktet er den målte strømmen 173 A. Årsaken til reduksjonen i strøm er at den interne filterkondensatoren til frekvensomformeren forbedrer systemets effektfaktor.
I følge beregningen av tilsynelatende effekt er energisparingseffekten som følger:
ΔS=UI=380×(194–173)=7,98 kVA
Energisparingseffekten er omtrent 11 % av motorens nominelle effekt.
Faktisk er den tilsynelatende effekten S produktet av spenning og strøm. Under de samme spenningsforholdene er endringen i tilsynelatende effekt proporsjonal med endringen i strøm. Med tanke på systemreaktansen i kretsen representerer ikke den tilsynelatende effekten motorens faktiske strømforbruk, men representerer den maksimale utgangskapasiteten under ideelle forhold. Motorens faktiske strømforbruk uttrykkes vanligvis som aktiv effekt.
Det faktiske strømforbruket til en motor bestemmes av motoren og dens belastning. Etter økning av effektfaktoren endres ikke motorens belastning, og motorens effektivitet endres heller ikke. Derfor vil ikke motorens faktiske strømforbruk endres. Etter økning av effektfaktoren var det ingen endring i motorens driftstilstand, statorstrøm, aktiv og reaktiv strøm. Så hvordan forbedres effektfaktoren? Årsaken ligger i filterkondensatoren inne i frekvensomformeren, og en del av motorens forbruk er den reaktive effekten som genereres av filterkondensatoren. Forbedringen av effektfaktoren reduserer den faktiske inngangsstrømmen til frekvensomformeren, og reduserer også netttapet og transformatortapet i strømnettet. I beregningen ovenfor beregnes den tilsynelatende effekten i stedet for aktiv effekt, selv om den faktiske strømmen brukes til beregning. Derfor er det feil å bruke tilsynelatende effekt til å beregne energisparende effekter.
Som en elektronisk krets bruker også frekvensomformeren strøm
Fra frekvensomformerens sammensetning kan man se at selve frekvensomformeren har elektroniske kretser, så den bruker også strøm under drift. Selv om den bruker mindre sammenlignet med høyeffektsmotorer, er dens eget strømforbruk et objektivt faktum. Ifølge ekspertberegninger er det maksimale egenstrømforbruket til en frekvensomformer omtrent 3–5 % av dens nominelle effekt. Et klimaanlegg på 1,5 hestekrefter bruker 20–30 watt strøm, tilsvarende et kontinuerlig lys.
Oppsummert er det et faktum at frekvensomformere har energisparende funksjoner når de opererer på nettfrekvens, men forutsetningen er: for det første høy effekt og at de er en vifte-/pumpebelastning; for det andre har selve enheten en energisparende funksjon (programvarestøtte); for det tredje langvarig kontinuerlig drift. Dette er de tre betingelsene der en frekvensomformer kan demonstrere energisparende effekter.
Energisparing og forbruksreduksjon er evige mål og prinsipper for produksjonsindustrien, men for industribedrifter er det nødvendig å forstå under hvilke omstendigheter frekvensomformere bør brukes, hvilke tilfeller det ikke er egnet for bruk av frekvensomformere, og å vurdere den totale konfigurasjonen av frekvensomformere på en helhetlig måte. De harmoniske farene forårsaket av overdreven konfigurasjon av frekvensomformere har blitt enighet. Derfor er det nødvendig å bruke frekvensomformere på en rimelig måte for å virkelig oppnå strategien for energisparing, forbruksreduksjon og bærekraftig utvikling.