Можно ли сэкономить энергию, просто используя частотный преобразователь?

Thread Content

Последнее изменение в этом посте было сделано yunrun 17.12.2015 в 14:44. Принцип работы частотного преобразователя заключается в следующем: входная цепь преобразует поступающую переменную электроэнергию в постоянную с помощью регулятора. Выходная цепь, согласно командам контрольного устройства, осуществляет измерение, сравнение и обработку соответствующих данных о работе устройства. На основе этой информации формируются команды для регулировки напряжения постоянного тока, что позволяет преобразовать его в переменную электроэнергию определенной частоты для подачи на двигатель. Причины экономии энергии с помощью частотного преобразователя: частота выходного сигнала частотного преобразователя может изменяться в диапазоне от 0 до 50 Гц или даже выше. Из технической статьи «Как понимать кривую U_f преобразователя частоты» следует, что при снижении частоты питания снижается и напряжение питания, в результате чего мгновенная мощность двигателя уменьшается, а значит, сокращается потребление энергии. В таких условиях преобразователь частоты может способствовать экономии энергии, но это возможно при соблюдении определенных условий: необходимо учитывать цель использования и характеристики нагрузки, подключенной к двигателю. Экономия энергии путем регулировки скорости является возможной при приведении в действие таких устройств, как насосы, вентиляторы, компрессоры и т. д. У сих устройств крутящий момент, необходимый для работы, пропорционален квадрату скорости вращения, а мощность — кубу скорости вращения. Когда скорость вращения снижается вдвое, крутящий момент сокращается в 4 раза, а мощность — в 8 раз. При проектировании такого оборудования с учетом потребностей в производстве и возможностей его дальнейшего развития, мощность приводных двигателей обычно выбирается с учетом максимального расхода жидкости или давления. Регулировка расхода или давления осуществляется с помощью клапанов и заслонок, что приводит к трате энергии. Для экономии энергии можно использовать частотные преобразователи для снижения скорости вращения двигателя с целью регулировки расхода или давления. Согласно статистическим данным, удается сократить потребление энергии в среднем на 1/3; благодаря заметной эффективности это метод находит широкое применение. Использование преобразователей частоты для оборудования вроде вентиляторов и насосов позволяет сократить энергопотребление. Однако из-за особенностей конструкции или самого оборудования вентиляторы или насосы постоянно работают на полную мощность, в результате чего частота выходного сигнала преобразователя остается на уровне 50 Гц. В таких условиях речь о сокращении энергопотребления не может идти, поскольку это не отличается от работы при стандартной частоте. Экономия энергии возможна только тогда, когда фактический расход воздуха или воды меньше номинального расхода на 100%. Инженеры компании Чанхуэй проводили сравнение расхода электроэнергии у двух вентиляторов мощностью по 15 кВт при работе в нормальном режиме и при использовании частотного преобразователя. Каждый вентилятор работал по 2 часа. Согласно показаниям счетчика, при использовании частотного преобразователя расход электроэнергии был на 1 кВт выше, чем при работе в нормальном режиме. Это считается нормальным, поскольку сам частотный преобразователь также потребляет электроэнергию. Строго говоря, в тестировании всё ещё есть погрешность, не хватает ещё 1 градуса. У таких измерений тоже есть проблемы, поскольку выходной ток преобразователя частоты не является чистым сетевым током; в нем присутствуют высшие гармоники, из-за чего обычные измерительные приборы не могут его определить. Значение выходного тока преобразователя частоты, полученное с помощью показателей тока на панели управления преобразователя, является более надежным. Поэтому утверждение о том, что с помощью частотного преобразователя можно сократить расход энергии, независимо от характеристик нагрузки и условий использования, является недостоверным. К тому же сравнение энергосбережения на основе данных, полученных с обычных измерительных приборов, также является недостоверным. В некоторых случаях использование преобразователей частоты обусловлено прежде всего требованиями технологического процесса к приводу двигателей и регулировке их скорости, а экономия энергии может быть лишь побочным эффектом. Кроме того, нельзя игнорировать рентабельность инвестиций; чем меньше электродвигатель, тем более остро становится эта проблема. Может ли преобразователь частоты заменить источник питания с регулируемой частотой? Преобразователь частоты не может заменить источник питания с регулируемой частотой! Потому что у них разная конструкция, принцип работы и назначение. Преобразователь частоты состоит из схем типа переменный ток – постоянный ток – переменный ток (модулирующая волна). Форма выходного напряжения представляет собой импульсный квадратичный сигнал; в нем много гармоник. Напряжение и частота изменяются пропорционально друг другу, их нельзя регулировать отдельно, что не соответствует требованиям к источникам переменного тока. В принципе его нельзя использовать в качестве источника питания; преобразователь частоты предназначен для регулировки скорости вращения трехфазных асинхронных двигателей. Источник питания с регулируемой частотой состоит из цепей преобразования переменного тока в постоянный, обратного преобразования и фильтрации. Форма напряжения и тока, вырабатываемых им, является синусоидальной; она очень близка к форме напряжения при питании от переменного тока. Кроме того, в соответствии с требованиями пользователя можно получить напряжение и частоту любых значений. Он сам по себе предназначен в качестве источника питания.