VFD қуат тұтынуды қалай азайтады?

Өнеркәсіптік және коммерциялық электр жүйелеріне энергия тиімділігі үшін VFD қажет. Тұрақтылық пен энергияны үнемдеу жаһандық деңгейде маңызды бола бастағандықтан, VFD компанияларға энергия шығындарын үнемдеуге және процестерді басқару мен қозғалтқыштың өнімділігін жақсартуға көмектеседі. VFD электр энергиясын үнемдейді, бірақ қалай?

Бұл мәселені шешу үшін біз VFD-лерді, олардың жүктемелерін және энергияны оңтайландыруды түсінуіміз керек. Бұл мақалада VFD-лер көп қуат үнемдейтіні айтылған.

VFD негіздерін үйреніңіз

Айнымалы ток жетегі немесе инвертор немесе айнымалы жиілік жетегі (АЖЖ) қуат жиілігі мен кернеуін өзгерту арқылы электр қозғалтқышының жылдамдығы мен айналу моментін басқарады. Электр желісіне тікелей қосылған кезде, көптеген электр қозғалтқыштары, әсіресе өнеркәсіптік қозғалтқыштар, тұрақты жылдамдықпен жұмыс істейді. Белгілі бір жағдайларда қозғалтқыш толық жылдамдықпен жұмыс істеуі қажет болмауы мүмкін.

Қозғалтқыш жылдамдығын технологиялық талаптарға сәйкестендіру арқылы VFD қозғалтқыштың тиімділігін арттырады. Сорғылар, желдеткіштер, конвейерлер және HVAC жүйелері бұдан пайда көреді, себебі жүктеме қажеттіліктері күні бойы өзгеріп отырады.

Қозғалтқыш жылдамдығын технологиялық қажеттіліктерге сәйкестендіру

Қозғалтқыштардың қажетінше жылдам жұмыс істеуіне мүмкіндік беру - VFD электр энергиясын үнемдеудің бір жолы. Дәстүрлі қозғалтқыш жүйелері әдетте қажет болмаған кезде толық жылдамдықпен жұмыс істейді. Бұл жүйелер энергияны дроссельдер немесе демпферлер арқылы ысырап етеді.

VFD нақты уақыт режиміндегі процесс қажеттіліктері үшін жылдамдық пен моментті электронды түрде өзгертеді. Affinity заңдарына байланысты, сорғы қолданбасында қозғалтқыш жылдамдығын 20%-ге төмендету шамамен 50% энергия үнемдеуі мүмкін:

Айнымалы момент жүктемелері жылдамдық кубына пропорционалды қуатты пайдаланады.

Осылайша, жылдамдықтың аздап төмендеуі де көп энергияны үнемдейді.

Бұл энергияны оңтайландыру HVAC жүйелерінде және басқа да айнымалы жүктемелі қолданбаларда жақсы жұмыс істейді.

Бастапқы токтың төмендеуі, жұмсақ іске қосу

Қозғалтқыш іске қосылған кезде, VFD энергияны үнемдейді. Дәстүрлі қозғалтқыш іске қосу құрылғылары максималды кернеуден іске қосылады, жұмыс тогының бастапқы токынан алты-сегіз есе көп тұтынады. Бұл өсім коммуналдық шығындарды арттырады және электрлік компоненттерді тозады.

Жұмсақ іске қосу VFD қозғалтқыш жылдамдығын арттыру үшін жиілік пен кернеуді біртіндеп арттырады. Шыңдық сұраныстың, іске қосу тогының және қозғалтқыштың қызмет ету мерзімінің төмендеуіне әкеледі. Бұл қозғалтқыш жиі қосылып, тоқтайтын жүйелерде қуат тұтынуды және жабдықтың тозуын азайтады.

Жақсырақ қуат коэффициенті

Қуат коэффициенті электр қуатының тиімділігін өлшейді. Қуат коэффициентінің нашарлығы сол тапсырманы орындау үшін көбірек қуат қажет екенін білдіреді, бұл тиімсіздікке және энергия жеткізушісіне айыппұл салуға әкеледі.

VFD қозғалтқыштарының қуат коэффициенті әдетте барлық жылдамдықтар мен жүктемелерде 1,0-ге жақын болады. Бұл реактивті қуатты азайтады және жүйенің тиімділігін арттырады. VFD басқарылатын қозғалтқыштар төмен жылдамдықтарда жақсы жұмыс істейді, ал жеңіл жүктемелерде қуат коэффициенті нашар асинхронды қозғалтқыштардан айырмашылығы.

Механикалық басқару шығындарын жою

Ескі жүйелер ағын мен жылдамдықты клапандар, демпферлер және берілістер арқылы басқарады. Бұл тәсілдер қозғалтқыш энергиясын емес, шығысты реттеу үшін ағынды блоктайды немесе қайта бағыттайды. Қозғалтқыш максималды қуатта жұмыс істейді, қосымша энергияны жылу немесе механикалық кернеу ретінде таратады.

Қозғалтқыш жылдамдығын тікелей реттеу арқылы VFD мұндай ысырапшыл басқару әдістерінен аулақ болады. Осылайша, қозғалтқыш тек қажетті қуатты тартып, ысырап пен компоненттердің тозуын болдырмайды.

Жүйені оңтайландыру және жұмыс уақытының тоқтап қалуын азайту

VFD-дегі бағдарламаланатын логика, сенсорлар және кері байланыс жүйелері қозғалтқышпен басқарылатын жабдықты ақылды және автоматтандырылған басқаруға мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік жүйелерге жүктеме өзгерістеріне динамикалық түрде жауап беруге, оңтайлы жұмыс уақытын ұйымдастыруға және төмен сұраныс кезінде жабдықты өшіруге мүмкіндік береді.

VFD жабдықталған HVAC жүйесі ғимарат бос тұрған кезде ауа ағынын азайтуы мүмкін немесе сорғы нақты уақыт режиміндегі қысым кері байланысына байланысты ағын жылдамдығын өзгерте алады. Бұл ақылды басқару элементтері энергияны үнемдейді және жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады, ұзақ мерзімді пайдалану шығындарын азайтады.

Тәжірибедегі энергия үнемдеу

VFD пайдалану арқылы энергия үнемдеу бірнеше салада айтарлықтай болды. VFD ағынды суларды тазарту қондырғыларындағы ағын қажеттіліктеріне байланысты сорғы жылдамдығын реттейді, бұл 30%-ден 60%-ге дейінгі энергияны үнемдейді. VFD басқарылатын қозғалтқыштармен басқарылатын өндірістік конвейерлер тек материалдар болған кезде ғана жұмыс істейді, бұл энергияны үнемдейді. Жұмыс орнындағы HVAC жүйелеріндегі VFD ауа ағыны мен температураны тиімдірек басқарады, бұл электр энергиясы шығындарына мыңдаған доллар үнемдейді.

Қорытынды

Айнымалы жиілік жетектер қозғалтқыш контроллерлерінен гөрі энергия мен ақшаны үнемдейді. Көптеген қолданбаларда VFD қозғалтқыш жылдамдығын жүктеме қажеттіліктеріне сәйкестендіру, баяу іске қосуды қамтамасыз ету, жоғары қуат коэффициентін сақтау және механикалық басқару элементтерін ысырап ету қажеттілігін жою арқылы қуат тұтынуды азайтады.

VFD технологиясы энергия бағасының өсуіне және тұрақтылықтың басты назарда болуына байланысты дереу және ұзақ мерзімді артықшылықтарға ие. Өнеркәсіптік зауыттарда, коммерциялық ғимараттарда және коммуналдық қызметтерде энергияны басқару және қозғалтқышты басқару үшін VFD ақылды, масштабталатын және үнемді.