Leverandører af frekvensomformerbremseenheder minder dig om, at på grund af den stærke promovering af frekvensomformerteknologi og den energiske promovering fra frekvensomformerforhandlere, har nogle industrivirksomheder ubevidst sidestillet brugen af frekvensomformere med energibesparelse og elbesparelse. I praksis, på grund af forskellige situationer, indser mange virksomheder dog gradvist, at ikke alle steder, hvor frekvensomformere anvendes, kan spare energi og elektricitet. Så hvad er årsagerne til denne situation, og hvad er folks misforståelser om frekvensomformere?
1. Frekvensomformeren kan spare strøm, når den bruges på alle typer motorer
Om en frekvensomformer kan opnå energibesparelse, bestemmes af hastighedsreguleringskarakteristikaene for dens belastning. For centrifugalmaskiner, ventilatorer og vandpumper, der tilhører kvadratiske momentbelastninger, skal motorens udgangseffekt P ∝ Tn og P ∝ n3 være opfyldt, dvs. at udgangseffekten på motorakslen er proportional med hastigheden i tredje potens. Det kan ses, at for kvadratiske momentbelastninger er frekvensomformernes energibesparende effekt den mest fremtrædende.
Ved belastninger med konstant moment, såsom Roots-blæsere, er momentet uafhængigt af hastigheden. Generelt etableres en udstødningsåbning, som styres af en ventil. Når luftmængden overstiger behovet, udledes den overskydende luftmængde for at opnå justering. I dette tilfælde kan hastighedsregulering anvendes til drift, hvilket også kan opnå energibesparende effekter. Derudover er effekten ved belastninger med konstant effekt uafhængig af hastigheden. I disse tilfælde er der ikke behov for at bruge en frekvensomformer.
2. Misforståelser om forkerte metoder i beregningen af energiforbrug
Mange virksomheder bruger ofte reaktiv effektkompensation baseret på tilsyneladende effekt, når de beregner energibesparende effektivitet. For eksempel, når en motor kører ved fuld belastning under netfrekvensforhold, er den målte driftsstrøm 194 A. Efter brug af variabel frekvenshastighedsregulering øges effektfaktoren under fuld belastning til omkring 0,99. På dette tidspunkt er den målte strøm 173 A. Årsagen til faldet i strøm er, at frekvensomformerens interne filterkondensator forbedrer systemets effektfaktor.
Ifølge beregningen af den tilsyneladende effekt er energibesparelseseffekten som følger:
ΔS=UI=380×(194-173)=7,98 kVA
Energibesparelseseffekten er omkring 11 % af motorens nominelle effekt.
Faktisk er den tilsyneladende effekt S produktet af spænding og strøm. Under de samme spændingsforhold er ændringen i den tilsyneladende effekt proportional med ændringen i strøm. I betragtning af systemets reaktans i kredsløbet repræsenterer den tilsyneladende effekt ikke motorens faktiske strømforbrug, men repræsenterer den maksimale udgangskapacitet under ideelle forhold. Motorens faktiske strømforbrug udtrykkes normalt som aktiv effekt.
En motors faktiske strømforbrug bestemmes af motoren og dens belastning. Efter at effektfaktoren er øget, ændres motorens belastning ikke, og motorens effektivitet ændres heller ikke. Derfor vil motorens faktiske strømforbrug ikke ændre sig. Efter at effektfaktoren er øget, er der ingen ændring i motorens driftstilstand, statorstrøm, aktive og reaktive strømme. Så hvordan forbedres effektfaktoren? Årsagen ligger i filterkondensatoren inde i frekvensomformeren, og en del af motorens forbrug er den reaktive effekt, der genereres af filterkondensatoren. Forbedringen af effektfaktoren reducerer frekvensomformerens faktiske indgangsstrøm og reducerer også nettabet og transformatortabet i elnettet. I ovenstående beregning beregnes den tilsyneladende effekt i stedet for den aktive effekt, selvom den faktiske strøm bruges til beregning. Derfor er det forkert at bruge den tilsyneladende effekt til at beregne energibesparende effekter.
Som et elektronisk kredsløb forbruger frekvensomformeren også strøm
Ud fra frekvensomformerens sammensætning kan det ses, at selve frekvensomformeren har elektroniske kredsløb, så den forbruger også strøm under drift. Selvom den bruger mindre sammenlignet med højtydende motorer, er dens eget strømforbrug en objektiv kendsgerning. Ifølge ekspertberegninger er det maksimale eget strømforbrug for en frekvensomformer omkring 3-5% af dens nominelle effekt. Et klimaanlæg med 1,5 hestekræfter forbruger 20-30 watt strøm, hvilket svarer til et konstant lys.
Kort sagt er det en kendsgerning, at frekvensomformere har energibesparende funktioner, når de opererer ved netfrekvens, men deres forudsætning er: for det første høj effekt og at de er en ventilator-/pumpebelastning; for det andet har selve enheden en energibesparende funktion (softwareunderstøttelse); for det tredje langvarig kontinuerlig drift. Dette er de tre betingelser, hvorunder en frekvensomformer kan demonstrere energibesparende effekter.
Energibesparelse og forbrugsreduktion er evige mål og principper for fremstillingsindustrien, men for industrivirksomheder er det nødvendigt at forstå under hvilke omstændigheder frekvensomformere bør anvendes, hvilke lejligheder der ikke er egnede til brug af frekvensomformere, og at overveje den samlede konfiguration af frekvensomformere grundigt. De harmoniske farer forårsaget af overdreven konfiguration af frekvensomformere er blevet enighed. Derfor er det nødvendigt at bruge frekvensomformere med rimelighed for virkelig at opnå strategien for energibesparelse, forbrugsreduktion og bæredygtig udvikling.