Преобразователь частоты - это устройство преобразования энергии. Преобразователь частоты преобразует базовую синусоидальную мощность с фиксированной частотой и постоянным напряжением (сетевое питание) в выходной сигнал с переменной частотой и напряжением, используемый для управления скоростью асинхронных двигателей.
Зачем нужен преобразователь частоты?
Основная функция преобразователя частоты в водной среде заключается в экономии энергии. За счет регулирования скорости насоса, а не регулирования расхода с помощью дроссельных клапанов, можно значительно сэкономить энергию. Например, снижение скорости на 20% может дать экономию энергии на 50%. Помимо экономии энергии, значительно увеличивается срок службы рабочего колеса, подшипников и уплотнений. На рынке есть преобразователи частоты разных производителей, в частности Veichi.
Преобразователи частоты
Доступные во многих различных типах преобразователи частоты предлагают оптимальный метод согласования производительности насоса и вентилятора с требованиями системы. Чаще всего используется преобразователь частоты. Он преобразует стандартный сетевой ток (220 В или 380 В, 50 Гц) в регулируемое напряжение и частоту для питания двигателя переменного тока. Частота, подаваемая на двигатель переменного тока, определяет скорость двигателя. Двигатели переменного тока обычно являются такими же стандартными двигателями, которые могут быть подключены к линии переменного тока. За счет включения обходных пускателей работа может поддерживаться даже в случае отказа инвертора.
Преобразователи частоты также имеют дополнительное преимущество - увеличенный срок службы подшипников и уплотнений насоса. Поддерживая в насосе только давление, необходимое для удовлетворения требований системы, насос не подвергается воздействию более высокого давления, чем необходимо. Следовательно, компоненты служат дольше.
Те же преимущества - но в меньшей степени - применимы и к вентиляторам, работающим от преобразователей частоты.
Для достижения оптимального КПД и надежности многие специалисты по спецификациям получают от производителей подробную информацию об эффективности преобразователя частоты, требуемом техническом обслуживании, диагностических возможностях преобразователя частоты и общих эксплуатационных характеристиках. Затем они проводят подробный анализ, чтобы определить, какая система даст наилучшую отдачу от инвестиций.
Дополнительные преимущества
Помимо экономии энергии и лучшего управления технологическим процессом преобразователи частоты могут обеспечить и другие преимущества:
- Преобразователь частоты может использоваться для управления технологической температурой, давлением или расходом без использования отдельного контроллера. Соответствующие датчики и электроника используются для сопряжения управляемого оборудования с преобразователем частоты.- Затраты на техническое обслуживание могут быть снижены, поскольку более низкие рабочие скорости приводят к увеличению срока службы подшипников и двигателей.
- Устранение дроссельных клапанов и заслонок также устраняет необходимость обслуживания этих устройств и всех связанных с ними элементов управления.
- Устройство плавного пуска для двигателя больше не требуется.
- Контролируемая скорость набора жидкости в системе может устранить проблемы гидравлического удара.
- Способность преобразователя частоты ограничивать крутящий момент до уровня, выбранного пользователем, может защитить приводимое оборудование, которое не может выдерживать чрезмерный крутящий момент.
Анализируйте систему в целом
Поскольку процесс преобразования входящей мощности с одной частоты на другую приведет к некоторым потерям, экономия энергии всегда должна происходить за счет оптимизации производительности всей системы. Первым шагом в определении потенциала энергосбережения системы является тщательный анализ работы всей системы. Чтобы обеспечить экономию энергии, необходимы подробные знания о работе оборудования и технологических требованиях. Кроме того, следует учитывать тип преобразователя частоты, предлагаемые функции и общую пригодность для применения.
Внутренняя конфигурация преобразователя частоты
Преобразователи частоты содержат три основных секции:
- Схема выпрямителя - состоит из диодов, тиристоров или биполярных транзисторов с изолированным затвором. Эти устройства преобразуют мощность сети переменного тока в постоянный ток.
- Шина постоянного тока - состоит из конденсаторов, которые фильтруют и накапливают заряд постоянного тока.
- Инвертор - состоит из высоковольтных мощных транзисторов, которые преобразуют мощность постоянного тока в выход переменного тока с переменной частотой и напряжением, подаваемый на нагрузку.
Преобразователи частоты также содержат мощный микропроцессор, который управляет схемой инвертора для создания почти чистого синусоидального напряжения переменной частоты, подаваемого на нагрузку. Микропроцессор также управляет конфигурациями ввода / вывода, настройками преобразователя частоты, состояниями неисправности и протоколами связи.
