چگونگی دستیابی به تبدیل فرکانس و صرفه‌جویی در انرژی در موتورهای الکتریکی از طریق ارتباطات

تأمین‌کننده‌ی دستگاه بازخورد انرژی برای مبدل فرکانس به شما یادآوری می‌کند که مبدل فرکانس با تغییر فرکانس منبع تغذیه‌ی موتور، سرعت را تنظیم می‌کند. این یک روش ایده‌آل برای تنظیم سرعت با راندمان بالا و عملکرد بالا است. مبدل فرکانس یک دستگاه مدار الکترونیکی است که از عملکرد روشن-خاموش دستگاه‌های نیمه‌هادی الکترونیک قدرت برای دستیابی به تبدیل و کنترل انرژی الکتریکی با توان بالا استفاده می‌کند و می‌تواند به صورت شهودی کنترل و نمایش داده شود.

با توجه به برتری مبدل‌های فرکانس، زمینه‌های کاربرد آنها به طور فزاینده‌ای گسترده‌تر می‌شود و فناوری‌های مورد استفاده دائماً در حال گسترش هستند، در عین حال کوچک‌سازی مبدل‌های فرکانس نیز دنبال می‌شود. با توجه به اتخاذ فناوری جدید الکترود کنترل درین در نسل جدید IGBTها، ولتاژ اشباع (Ucesat) رابط کلکتور-امیتر به میزان زیادی کاهش می‌یابد. بنابراین، استفاده از این دستگاه جدید تلفات کمی دارد و باعث کاهش تولید گرما و حذف تلفات می‌شود.

عبارت سرعت سنکرون یک موتور AC به صورت n=60f(1-s)/p(1) است که در آن n سرعت موتور آسنکرون؛ F فرکانس موتور آسنکرون؛ S نرخ لغزش موتور؛ P تعداد قطب‌های موتور الکتریکی است. از فرمول می‌دانیم که سرعت n متناسب با فرکانس f است. تا زمانی که فرکانس f تغییر کند، سرعت موتور را می‌توان تغییر داد. هنگامی که فرکانس f در محدوده 0-50 هرتز تغییر می‌کند، محدوده تنظیم سرعت موتور بسیار وسیع است.

دلیل صرفه‌جویی در مصرف انرژی توسط تنظیم سرعت فرکانس متغیر عمدتاً به این دلیل است که در طول عملکرد با حداکثر سرعت، از اتلاف انرژی الکتریکی جلوگیری می‌کند. به خصوص در سیستم‌های کنترل سرعت حلقه بسته، مانند سیستم‌های آبرسانی با فشار ثابت، کشش بر اساس تقاضا حاصل می‌شود و تقریباً به طور کامل اتلاف انرژی در طول عملکرد سیستم کشش از بین می‌رود. این امر منجر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی در مقیاس بزرگ شده است.

در واقع، هنوز هم پدیده اسب‌های بزرگ که ماشین‌های کوچک را می‌کشند در بسیاری از مواقع وجود دارد و پتانسیل زیادی در این زمینه وجود دارد. این یک واقعیت غیرقابل انکار است که مبدل‌های فرکانس می‌توانند در مصرف برق صرفه‌جویی کنند.

در واقع، اثرات خاص حاصل از مبدل‌های فرکانس و حتی صنعت الکترونیک قدرت به شرح زیر است:

۱) بهبود بیشتر راندمان تبدیل انرژی و کاهش تلفات در حالت آماده به کار.

۲) از آلودگی برق جلوگیری کنید، هارمونیک‌های جریان را به حداقل برسانید و ضریب توان را تا حد امکان بهبود بخشید.

۳) بهبود سازگاری الکترومغناطیسی دستگاه‌ها و سیستم‌های منبع تغذیه.

۴) کاهش نویز الکتریکی.

۵) قابلیت کنترل با عملکرد بالا را محقق کنید.

فن غبارگیر، سیستم آب و سیستم تغذیه یک کارخانه فولاد خاص نیز با ویژگی‌های مبدل‌های فرکانسی سازگار شده‌اند. پس از تأییدهای نظری متعدد و آزمایش‌های عملی، مبدل‌های فرکانسی به کار گرفته شده‌اند که سهم بسزایی در صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در چین دارند.