บทบาทสำคัญของตัวแปลงความถี่

ผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์ป้อนกลับพลังงานสำหรับตัวแปลงความถี่ขอเตือนให้คุณทราบว่าในปี พ.ศ. 2510 ตัวแปลงความถี่ได้รับการพัฒนาและนำไปใช้งานเชิงพาณิชย์ได้สำเร็จ หลังจากการพัฒนามากว่า 40 ปี การควบคุมความเร็วรอบมอเตอร์ AC แบบแปรผันได้กลายเป็นวิธีการสำคัญในการประหยัดพลังงานไฟฟ้า ปรับปรุงกระบวนการผลิต เพิ่มคุณภาพผลิตภัณฑ์ และปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงาน ไดรฟ์ความถี่แปรผันได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางจากผู้ใช้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ค่าตัวประกอบกำลังสูง และการควบคุมความเร็วและการเบรกที่ยอดเยี่ยม ไดรฟ์ความถี่แปรผันมีบทบาทสำคัญสามประการในหลายสาขา ดังนี้

(1) ฟังก์ชันการสตาร์ทแบบนุ่มนวล เมื่อมอเตอร์สตาร์ทติดยาก กระแสสตาร์ทโดยตรงมักจะสูงกว่ากระแสที่กำหนด 3-5 เท่า การเพิ่มขึ้นของกระแสอย่างกะทันหันไม่เพียงแต่เพิ่มความยากลำบากในการออกแบบและการผลิตมอเตอร์เท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความจุของระบบส่งไฟฟ้า ระบบส่งและจ่ายไฟฟ้า และสร้างความเสียหายอย่างมากต่ออุปกรณ์ต่างๆ เช่น แผ่นกั้นและวาล์ว หน้าที่ของตัวแปลงความถี่คือการเปลี่ยนความถี่และแอมพลิจูดของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับของมอเตอร์ ซึ่งจะเปลี่ยนช่วงเวลาของสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่และควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้อย่างราบรื่น ซึ่งจะทำให้กระแสสตาร์ทของมอเตอร์เริ่มต้นจากศูนย์และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยค่าสูงสุดไม่เกินกระแสที่กำหนด ช่วยลดผลกระทบต่อระบบส่งไฟฟ้าและข้อกำหนดด้านความจุของแหล่งจ่ายไฟฟ้า และช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

(2) เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ ในระบบต่างๆ เช่น พัดลมและเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง วิธีการจ่ายน้ำแบบดั้งเดิมทำได้โดยการใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น หอส่งน้ำ ถังเก็บน้ำระดับสูง และถังแรงดัน แรงดันน้ำที่ทางออกมักได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น ความสูงและความจุของถังเก็บน้ำ และมักจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ การที่จะทำให้แรงดันน้ำคงที่อย่างแท้จริงนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย นอกจากนี้ วิธีการควบคุมความเร็วแบบดั้งเดิมสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น พัดลมและปั๊ม ยังอาศัยการปรับช่องเปิดของแผ่นกั้นและวาล์วทางเข้าและทางออกเพื่อควบคุมปริมาณอากาศและน้ำที่จ่าย เมื่อกำลังไฟฟ้าเข้าสูงเกินไป พลังงานจำนวนมากจะถูกใช้ในกระบวนการปิดกั้นแผ่นกั้นและวาล์ว ส่งผลให้เกิดของเสีย เปรียบเสมือนคนขนส่งอิฐที่มีปริมาณมากเกินความต้องการไปยังอาคารสูงโดยไม่ได้คำนวณปริมาณงานอย่างแม่นยำ ส่งผลให้สิ้นเปลืองกำลังคนและเวลาทำงาน ปัจจุบัน วิศวกรได้นำตัวแปลงความถี่ ตัวควบคุม PID ไมโครคอนโทรลเลอร์ PLC และอื่นๆ มารวมกันเพื่อสร้างระบบควบคุมที่สามารถควบคุมอัตราการไหลออกของปั๊มน้ำและลดการใช้แรงงานที่ไม่มีประสิทธิภาพ ผู้ใช้เพียงแค่ตั้งค่าแรงดันขาออกของท่อหลักของสถานีสูบน้ำ เปรียบเทียบค่าที่ตั้งไว้กับค่าป้อนกลับจริง และหลังจากคำนวณค่าความแตกต่างแล้ว ระบบจะออกคำสั่งควบคุมเพื่อควบคุมจำนวนและความเร็วของมอเตอร์ปั๊มน้ำที่ทำงานอยู่ จึงบรรลุเป้าหมายแรงดันคงที่ในท่อหลักของแหล่งจ่ายน้ำ เมื่อเทียบกับวาล์วควบคุมแรงดันน้ำ ระบบนี้ช่วยลดความต้านทานของท่อ ลดประสิทธิภาพการสูญเสียจากการสกัดกั้นได้อย่างมาก และไม่จำเป็นต้องใช้งานด้วยมือบ่อยๆ ช่วยลดภาระงาน ในระบบปรับอากาศ พัดลม และระบบอื่นๆ ตัวแปลงความถี่ก็ทำงานได้ดีเช่นกัน China Inverter Network ชี้ให้เห็นว่าเครื่องปรับอากาศส่วนกลางได้รับการออกแบบโดยพิจารณาจากความสามารถในการทำความเย็น (ความร้อน) สูงสุดที่ต้องการบวก 10-20% ทำให้ใช้พลังงานสูงและประหยัดพลังงานได้มาก การใช้ตัวแปลงความถี่เพื่อควบคุมความเร็วและประสิทธิภาพพลังงานของคอมเพรสเซอร์ทำความเย็น ปั๊มทำความเย็น ปั๊มทำความเย็น พัดลมหอหล่อเย็น อุปกรณ์ส่งลมกลับ ฯลฯ ของเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง ช่วยให้สามารถหลีกเลี่ยงการไหลและแรงดันที่มากเกินไป ทำให้ระบบทำงานได้ตามปกติและมีประสิทธิภาพ และประหยัดไฟฟ้าได้ 20-50% ยกตัวอย่างเช่น ในระหว่างการก่อสร้างอุโมงค์แม่น้ำแยงซีเกียงเซี่ยงไฮ้ ผู้รับเหมาก่อสร้างจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าภายในอุโมงค์ซึ่งมีความยาวประมาณ 8.9 กิโลเมตร และมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 13.7 เมตร มีระบบระบายอากาศที่ดี โครงการนี้จึงใช้เครื่องแปลงความถี่เพื่อปรับความเร็วมอเตอร์ให้ตรงกับปริมาณลมโดยตรง ปรับปริมาณลมให้แม่นยำ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า และประหยัดพลังงานได้ 20%-45%

(3) มีฟังก์ชันป้องกันระบบ เมื่อตรวจพบสภาวะผิดปกติในระบบ ตัวแปลงความถี่จะแก้ไขการทำงานหรือบล็อกสัญญาณควบคุม PWM ของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังโดยอัตโนมัติ ทำให้มอเตอร์หยุดทำงานโดยอัตโนมัติ เช่น การป้องกันกระแสเกิน การตัดกระแสเกิน พัดลมระบายความร้อนเซมิคอนดักเตอร์ร้อนเกินไป และการป้องกันไฟฟ้าดับทันที