Jako dostawca napędów o zmiennej częstotliwości 7,5 kW (VFD) często pytam o zasady oszczędzania energii za tymi urządzeniami. Na tym blogu zagłębię się w kluczowe zasady energii - oszczędzanie VFD 7,5 kW, rzucając światło na to, jak mogą przyczynić się do znacznych oszczędności energii w różnych aplikacjach.
Zmienna kontrola prędkości
Jedną z podstawowych zasad oszczędności VFD 7,5 kW jest jego zdolność do kontrolowania prędkości silnika elektrycznego. Tradycyjne ustalone silniki prędkości działają ze stałą prędkością, niezależnie od rzeczywistych wymagań obciążenia. Oznacza to, że nawet gdy obciążenie jest lekkie, silnik nadal zużywa znaczną ilość energii.
Z drugiej strony 7,5 kW VFD może dostosować prędkość silnika zgodnie z zapotrzebowaniem na obciążenie. Związek między zużyciem energii motorycznej, prędkością i momentem obrotowym podlegają przepisom o powinowactwie. W przypadku pompy odśrodkowej lub wentylatora zużycie energii jest proporcjonalne do kostki prędkości. Matematycznie, (p_2 = p_1 \ times (\ frac {n_2} {n_1})^3), gdzie (p_1) i (p_2) są odpowiednio zużyciem energii przy prędkościach (n_1) i (n_2).
Na przykład, jeśli prędkość silnika zostanie zmniejszona o 20% (z (N_1) do (N_2 = 0,8N_1), zużycie energii będzie (p_2 = p_1 \ razy (0,8)^3 = 0,512p_1). Oznacza to, że silnik zużyje tylko około 51,2% mocy, którą zużyłby z pełną prędkością, co powoduje znaczne oszczędności energii.
W zastosowaniach przemysłowych, takich jak systemy pompowania wody i systemy HVAC (ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja), w których wymagania dotyczące obciążenia różnią się w ciągu dnia, VFD 7,5 kW może dostosować prędkość silnika, aby pasować do rzeczywistego zapotrzebowania. Zapewnia to, że silnik się nie skończył - nie działa i zużywa niepotrzebną energię, co prowadzi do znacznych oszczędności kosztów z czasem.
Miękki start i zatrzymaj
Kolejną ważną cechą energii - oszczędzającą VFD 7,5 kW jest jego zdolność do zapewnienia miękkiego startu i zatrzymania silnika. Kiedy tradycyjny silnik uruchamia się bezpośrednio, rysuje duży prąd odtłuszczający, który może być do 6-8 -krotności prądu znamionowego silnika. Ten wysoki prąd rozrywki nie tylko zużywa dużą energię, ale także kładzie znaczny naprężenie silnika i układu elektrycznego.
VFD o 7,5 kW stopniowo zwiększa napięcie i częstotliwość, aby uruchomić silnik, zmniejszając prąd rozrywki do znacznie niższego poziomu, zwykle około 1,5 - 2 -krotności prądu znamionowego. To nie tylko oszczędza energię podczas procesu początkowego, ale także przedłuża żywotność silnika i innych elementów elektrycznych.
Podobnie podczas procesu zatrzymywania VFD może stopniowo zmniejszać prędkość silnika, a nie nagle odcinać moc. To gładkie opóźnienie zmniejsza naprężenie mechaniczne na silniku i podłączonym urządzeniu, a także zapobiega wytwarzaniu nadmiaru energii, które w przeciwnym razie zostałyby zmarnowane jako wibracje ciepła lub mechaniczne.
Korekta współczynnika mocy
Współczynnik mocy jest ważnym parametrem w układach elektrycznych. Mierzy wydajność zużycia energii elektrycznej. Niski współczynnik mocy oznacza, że znaczna część energii elektrycznej jest marnowana w postaci mocy reaktywnej.
Większość silników przemysłowych ma stosunkowo niski współczynnik mocy, szczególnie podczas pracy przy częściowych obciążeniach. VFD o 7,5 kW może poprawić współczynnik mocy silnika poprzez kontrolowanie przebiegów napięcia i prądu. Dostosowując zależność fazową między napięciem a prądem, VFD może zmniejszyć zużycie energii reaktywnej i zwiększyć ogólny współczynnik mocy.
Współczynnik mocy wyższy oznacza, że do użytecznej pracy jest wykorzystywana więcej energii elektrycznej dostarczanej do silnika, a nie marnowania. To nie tylko oszczędza energię, ale także zmniejsza popyt na sieci elektrycznej i może powodować niższe rachunki za energię elektryczną, ponieważ wiele firm użyteczności publicznej pobierają niski współczynnik energii.
Energia - wydajne algorytmy kontrolne
Nowoczesne VFD 7,5 kW są wyposażone w zaawansowane algorytmy kontroli energii - wydajne. Algorytmy te stale monitorują warunki pracy silnika, takie jak prędkość, moment obrotowy i zużycie energii, i odpowiednio dostosowują parametry wyjściowe VFD.
Na przykład niektóre VFD wykorzystują technikę zwaną kontrolą wektora strumienia. Ta metoda sterowania pozwala na precyzyjną kontrolę strumienia magnetycznego i momentu obrotowego silnika, zapewniając, że silnik działa w najbardziej wydajnym punkcie w wszystkich warunkach obciążenia. Optymalizując pole magnetyczne w silniku, VFD może zmniejszyć straty silnika i poprawić jego ogólną wydajność.
Innym wspólnym algorytmem jest funkcja automatycznego optymalizacji energii. Ta funkcja automatycznie dostosowuje napięcie wyjściowe i częstotliwość VFD w oparciu o zapotrzebowanie na obciążenie w celu zminimalizowania zużycia energii. Gdy obciążenie jest lekkie, VFD zmniejsza napięcie i częstotliwość do silnika, jednocześnie utrzymując wymaganą prędkość i moment obrotowy. Zapewnia to, że silnik działa na najwięcej energii - wydajny poziom przez cały czas.
Zastosowania i oszczędności energii
Zasady oszczędzania energii VFD 7,5 kW sprawiają, że jest odpowiedni do szerokiego zakresu zastosowań. W sektorze przemysłowym może być stosowany w systemach przenośników, sprężarkach i mikserach. Na przykład w systemie przenośników obciążenie silnika zmienia się w zależności od ilości transportu materiału. VFD o 7,5 kW może dostosować prędkość silnika, aby dopasować obciążenie, co powoduje znaczne oszczędności energii.
W sektorze komercyjnym VFD są powszechnie stosowane w systemach HVAC. Jednostki obsługi powietrza i pompy wody schłodzonej w dużych budynkach często mają wymagania dotyczące obciążenia zmiennego. Korzystając z VFD 7,5 kW do kontrolowania silników tych systemów, właściciele budynków mogą zmniejszyć zużycie energii i koszty operacyjne.
W sektorze mieszkalnym VFD mogą być stosowane w zastosowaniach takich jak pompy basenowe. Pompy te zwykle działają przez długi czas, a VFD 7,5 kW może dostosować prędkość pompy w oparciu o użycie puli, oszczędzając znaczną ilość energii w czasie.
Wniosek
Podsumowując, VFD 7,5 kW oferuje kilka zasad oszczędności energii, które mogą prowadzić do znacznych oszczędności kosztów i korzyści środowiskowych. Dzięki zmiennej kontroli prędkości, miękkiego startu i zatrzymania, korekcji współczynnika mocy oraz zaawansowanych algorytmów sterowania urządzenia te mogą zoptymalizować zużycie energii silników elektrycznych w różnych zastosowaniach.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o naszychNapęd kontroli prądu przemiennegoWNapęd częstotliwościowy dla silnika jednokazowego, LubKontroler napędu częstotliwości, lub jeśli chcesz kupić VFD 7,5 kW dla konkretnej aplikacji, nie wahaj się z nami skontaktować. Jesteśmy zaangażowani w zapewnianie wysokiej jakości VFD i doskonałej obsługi klienta. Nasz zespół ekspertów może pomóc Ci wybrać odpowiedni VFD dla Twoich potrzeb i dostarczyć szczegółowych informacji na temat instalacji, operacji i konserwacji.
Odniesienia
- Chapman, SJ (2012). Podstawy maszyn elektrycznych. McGraw - Hill.
- Bose, BK (2002). Moc elektroniki i dyski prądu przemiennego. Prentice Hall.
- Mohan, N., Undeland, TM i Robbins, WP (2012). Power Electronics: Converters, Applications and Design. Wiley.