Recunoaștem avantajele aplicației ale variatoarelor de frecvență (VFD):
În primul rând, beneficiile-de economisire a energiei sunt semnificative. De exemplu, în aplicațiile eficiente energetic-pentru ventilatoare și pompe, caracteristicile cuplului pătrat ale acestor dispozitive permit economii substanțiale atât la investiția hardware, cât și la energia electrică, în comparație cu echipamentele tradiționale cu volumul variabil de aer (VAV) și cu presiune constantă. În consecință, costul investiției inițiale este ușor de recuperat. Controlul vitezei cu frecvență variabilă a fost aplicat cu succes la numeroase dispozitive, inclusiv sisteme centrale de aer condiționat, pompe hidraulice, sisteme de alimentare cu apă la presiune constantă și compresoare de aer. Avansarea continuă a vitezelor de procesare DSP a condus dezvoltarea convertoarelor de frecvență vectoriale. Aceste convertoare oferă caracteristici de cuplu comparabile cu controlul tradițional al vitezei de curent continuu, oferind în același timp un raport cost-performanță mai ridicat. În consecință, acestea înlocuiesc sistemele convenționale de control al vitezei de curent continuu, oferind o soluție excelentă pentru reutilizarea echipamentelor mai vechi.
În al doilea rând, facilitează întreținerea și gestionarea. Funcționarea invertorului este relativ simplă. Progresele în electronica de putere și microelectronica au îmbunătățit interacțiunea dintre om-mașină, îmbunătățind semnificativ stabilitatea, adaptabilitatea și fiabilitatea invertoarelor moderne. În al treilea rând, oferă o precizie excelentă de control. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de control, controlul inteligent al invertorului a câștigat recunoaștere și aplicare pe scară largă. Experimentele demonstrează că precizia invertorului poate atinge 0,01%, ceea ce duce la o creștere substanțială a ratei de adoptare a invertoarelor specializate în echipamentele de imprimare și vopsire textile, echipamente de imprimare color și aplicații similare.
În al treilea rând, ele minimizează impactul grilei. VFD-urile folosesc de obicei metode de pornire-soft, adaptându-se eficient la condițiile reale. Variind frecvența, ele controlează puterea de sarcină a motorului pentru a se potrivi cerințelor procesului. În timpul-pornirii și opririi, curentul motorului evită pornirea, obținând o adevărată pornire/oprire-soft. Acest lucru protejează rețeaua și echipamentul, prelungind în același timp durata de viață.
În cele din urmă, VFD-urile oferă capabilități de alarmă și înregistrare a erorilor. Când apar probleme precum pierderea de fază, tensiune joasă/înaltă, supracurent, supraîncălzire, cuplu de suprasarcină sau rotație inversă, microprocesorul VFD-ului le identifică ca semnale de alarmă sau de defecțiune. Apoi oprește funcționarea pentru a se proteja pe sine și echipamentul condus. Funcționarea normală se reia numai după reparații, ajustări sau resetarea erorilor.
Considerații pentru aplicarea VFD în sistemele de automatizare industrială
1. Asigurați o disipare adecvată a căldurii
Unitățile de frecvență variabilă au cerințe relativ mari de disipare a căldurii, iar durata lor de viață este invers proporțională cu temperatură. În prezent, majoritatea unităților încorporează ventilatoare interne de răcire pentru a facilita circulația aerului pentru disiparea căldurii. Acest lucru necesită instalarea verticală pentru a asigura fluxul de aer neobstrucționat. Atunci când mai multe unități trebuie să fie găzduite în același dulap de control din cauza constrângerilor de spațiu, acestea ar trebui să fie aranjate orizontal pentru a minimiza transferul reciproc de căldură.
2. Abordați interferența armonică
În timp ce VFD-urile experimentează interferențe armonice relativ minore, ele nu sunt complet imuni. Prin urmare, atenția la acest aspect rămâne necesară. Din perspectiva VFD, metoda sa de control PWM este cauza curenților armonici în liniile de ieșire ale sursei de alimentare. Odată ce apar armonici, se manifestă distorsiuni de tensiune și curent. De obicei, contracarăm armonicile instalând filtre de armonice pe partea VFD. În plus, metodele specializate de împământare pentru VFD pot fi folosite pentru a controla zgomotul în timp ce rezistă la curenții armonici.
3. Luați în considerare compensarea distanței
Tensiunea de ieșire a VFD-urilor în impulsuri dreptunghiulare, rezultând niveluri de tensiune foarte ridicate. Luând în considerare reactanța și capacitatea, putem ilustra problema folosind formula de calcul a tensiunii: U=Zcdu/dt Astfel, cablurile de motor mai lungi, reactanța mai mare și capacitatea mai mare au ca rezultat o tensiune crescută. De obicei, sunt necesare măsuri de compensare atunci când cablurile VFD depășesc 50 de metri. Aceasta extinde distanța de ieșire la aproximativ 300 de metri. Desigur, deciziile de proiectare ar trebui să se bazeze pe condiții reale, inclusiv pe selecția VFD-ului în sine.