Frekans konvertörleri için enerji geri besleme cihazı tedarikçileri, frekans konvertörlerinin enerji tasarrufunun esas olarak fan ve su pompalarının uygulamalarında görüldüğünü hatırlatır. Üretim güvenilirliğini sağlamak için çeşitli üretim makineleri belirli bir güç tahrik marjı ile tasarlanmıştır. Motor tam yükte çalışamadığında, güç tahrik gereksinimlerini karşılamanın yanı sıra, aşırı tork aktif güç tüketimini artırarak elektrik enerjisi israfına neden olur. Fan ve pompa gibi ekipmanlar için geleneksel hız düzenleme yöntemi, giriş veya çıkış deflektörlerinin ve vanalarının açıklığını ayarlayarak hava ve su besleme hacmini ayarlamaktır. Bu yöntem yüksek bir giriş gücüne sahiptir ve deflektörlerin ve vanaların bloke edilmesi işlemi sırasında büyük miktarda enerji tüketir. Değişken frekans hız düzenlemesi kullanıldığında, debi gereksinimi azalırsa, pompa veya fan hızını düşürerek karşılanabilir.
Akışkanlar mekaniğine göre, P (güç) = Q (akış hızı) × H (basınç), akış hızı Q, dönme hızı N'nin gücüyle, basınç H, dönme hızı N'nin karesiyle ve güç P, dönme hızı N'nin küpüyle orantılıdır. Su pompasının verimi sabit ise, gerekli debi azaldığında, dönme hızı N de orantılı olarak azalabilir ve bu sırada şaft çıkış gücü P de kübik bir ilişkide azalır. Su pompası motorunun güç tüketimi yaklaşık olarak dönme hızıyla orantılıdır. Gerekli debi Q azaldığında, Delta invertörün çıkış frekansı, motor hızı n'yi orantılı olarak azaltmak için ayarlanabilir. Bu noktada, elektrik motorunun gücü P, kübik bir ilişkiye göre önemli ölçüde azalarak, deflektörleri ve vanaları ayarlamaya kıyasla %40 ila %50 enerji tasarrufu sağlayacak ve böylece enerji tasarrufu hedefine ulaşılacaktır.
Örneğin, su pompaları tasarlanırken ve monte edilirken maksimum kullanım dikkate alınır ve belirli bir pay bırakılır. Ancak pratik uygulamalarda maksimum kullanım elde etmek zordur ve bu da "büyük bir atın küçük bir arabayı çekmesi" olgusuna yol açar. Geleneksel akış düzenleme yöntemleri, vanaların açılıp kapanmasını kontrol ederek elde edilir. Sonuç olarak, su pompasının çalışma verimliliği yalnızca %30-%60 arasındadır ve bu da yüksek maliyetlere yol açmanın yanı sıra değerli elektrik enerjisinin de israfına neden olur.
Değişken frekanslı sürücü düzenleme teknolojisi:
Su pompası yükleri kare tork yüklerine ait olduğundan, bunların akış hızı (Q), basma yüksekliği (H), gücü (P) ve motor hızı (n) aşağıdaki gibi ilişkilidir:
Q1/Q0=n1/n0 H1/H0=(n1/n2)^2 P1/P0=(n1/n2)^3
Q0, H0, P0, n0 nominal çalışma koşulları altındaki miktarlardır.
Q1, H1, P1 ve n1 gerçek çalışma koşullarındaki niceliklerdir.
Bu nedenle, pratik hedeflere ulaşmak için akış hızını kontrol ederek hızını değiştiren frekans konvertör teknolojisi, güç kaynağının frekansını değiştirerek motor hızını değiştirir ve güç, hızın üçte birlik kuvvetiyle orantılı olarak değişerek önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlar. Dahası, basit kullanım, kolay bakım, kararlı çalışma ve geniş hız aralığı özelliklerine sahip olması, onu su pompaları alanında yaygın olarak kullanılmasını sağlar.