Napęd o zmiennej częstotliwości (VFD) Oszczędność energii
Korzyści-w zakresie oszczędzania energii, jakie zapewniają VFD, są widoczne przede wszystkim w zastosowaniach związanych z wentylatorami i pompami. Gdy wentylatory i pompy wykorzystują sterowanie prędkością ze zmienną częstotliwością, oszczędności energii wahają się od 20% do 60%. Dzieje się tak dlatego, że rzeczywisty pobór mocy przez wentylatory i pompy jest zasadniczo proporcjonalny do sześcianu prędkości. Gdy użytkownik wymaga niższego średniego natężenia przepływu, zastosowanie sterowania prędkością o zmiennej częstotliwości w celu zmniejszenia prędkości wentylatorów i pomp skutkuje znacznymi oszczędnościami energii. Tradycyjne wentylatory i pompy wykorzystują przegrody i zawory do kontroli przepływu, przy czym prędkość silnika pozostaje zasadniczo stała, co skutkuje niewielkimi zmianami w zużyciu energii. Statystyki pokazują, że wentylatory i pompy odpowiadają za 31% krajowego zużycia energii elektrycznej i 50% zużycia energii elektrycznej w przemyśle. Dlatego też zastosowanie urządzeń sterujących prędkością o zmiennej częstotliwości w tego typu obciążeniach ma ogromne znaczenie. Obecnie do udanych zastosowań należą zaopatrzenie w wodę pod stałym ciśnieniem, różnego rodzaju wentylatory, centralna klimatyzacja i pompy hydrauliczne ze zmienną częstotliwością regulacji prędkości.
Zastosowania w systemach automatyki
Ponieważ falowniki VFD mają wbudowane-mikroprocesory 32-bitowe lub 16-bitowe, oferują różne operacje arytmetyczne i inteligentne funkcje sterujące, z dokładnością częstotliwości wyjściowej od 0,1% do 0,01%, a także są wyposażone w kompleksowe mechanizmy wykrywania i ochrony. Dlatego są szeroko stosowane w układach automatyki. Przykłady obejmują nawijanie, rozciąganie, dozowanie i prowadzenie drutu w przemyśle włókien chemicznych; piece do wyżarzania szkła płaskiego, mieszanie w piecu szklarskim, maszyny do wyciągania krawędzi i maszyny do produkcji butelek w przemyśle szklarskim; automatyczne systemy podawania i dozowania do elektrycznych pieców łukowych; i inteligentne sterowanie windami. Przetwornice VFD są również stosowane w sterowaniu obrabiarkami CNC, liniach produkcyjnych samochodów, papiernictwie i windach w celu poprawy poziomu procesów i jakości produktu.
Zastosowania w poprawie poziomów procesów i jakości produktu
Przetwornice częstotliwości mogą być również szeroko stosowane w różnych dziedzinach sterowania urządzeniami mechanicznymi, takimi jak transportowanie, podnoszenie, wytłaczanie i obrabiarki. Mogą poprawić poziom procesów i jakość produktu, zmniejszyć wpływ sprzętu i hałas oraz wydłużyć żywotność sprzętu. Korzystanie ze sterowania prędkością ze zmienną częstotliwością upraszcza układ mechaniczny, czyniąc obsługę i sterowanie wygodniejszym, a w niektórych przypadkach nawet zmieniając oryginalne specyfikacje procesu, poprawiając w ten sposób ogólną funkcjonalność sprzętu. Na przykład w maszynach nastawczych stosowanych w tekstyliach i wielu innych gałęziach przemysłu temperatura wewnętrzna jest regulowana poprzez zmianę ilości dostarczanego gorącego powietrza. Gorące powietrze jest zwykle dostarczane przez wentylator obiegowy, a ponieważ prędkość wentylatora jest stała, ilość dostarczanego gorącego powietrza można regulować jedynie za pomocą przepustnicy. Jeśli sterowanie przepustnicą działa nieprawidłowo lub jest nieprawidłowo wyregulowane, może to spowodować utratę kontroli maszyny ustawiającej, co wpłynie na jakość gotowego produktu. Uruchamianie-szybkiego wentylatora cyrkulującego powoduje znaczne zużycie paska napędowego i łożysk, przez co pasek napędowy staje się materiałem eksploatacyjnym. Po zastosowaniu sterowania prędkością ze zmienną częstotliwością, regulację temperatury można osiągnąć poprzez automatyczną regulację prędkości wentylatora za pomocą przetwornicy częstotliwości, co rozwiązuje problem jakości produktu. Ponadto przetwornica częstotliwości może z łatwością uzyskać rozruch wentylatora przy niskiej-częstotliwości i-prędkości, redukując zużycie pomiędzy paskiem napędowym a łożyskami, wydłużając żywotność sprzętu i oszczędzając 40% energii.
Osiągnięcie miękkiego rozruchu silnika
Twardy rozruch silnika powoduje nie tylko poważny wpływ na sieć energetyczną, ale także wymaga nadmiernej wydajności sieci energetycznej. Duży prąd i wibracje powstające podczas rozruchu powodują znaczne uszkodzenia przegród i zaworów, co niezwykle negatywnie wpływa na żywotność urządzeń i rurociągów. Jednakże przy zastosowaniu przetwornicy częstotliwości funkcja miękkiego startu umożliwia zmianę prądu rozruchowego od zera, przy maksymalnej wartości nie przekraczającej prądu znamionowego, zmniejszając wpływ na sieć energetyczną i wymagania dotyczące wydajności zasilania, wydłużając żywotność sprzętu i zaworów oraz oszczędzając na kosztach konserwacji sprzętu.