Energian takaisinkytkentälaitteiden toimittajat muistuttavat, että taajuusmuuttajia käytetään laajalti, ja ne jaetaan jännitetasojen mukaan pienjännitetaajuusmuuttajiin ja keski- ja korkeajännitteisiin taajuusmuuttajiin. Kunkin toimialan sovellusten tarkoitus ja vaatimukset vaihtelevat.
1. Taajuusmuuntimien käyttö taajuusmuunnoksen energiansäästössä
Taajuusmuuttajien energiansäästöominaisuudet näkyvät puhaltimien ja pumppujen sovelluksissa. Muuttuvan taajuuden nopeuden säädön käyttöönoton jälkeen puhaltimien ja pumppukuormien energiansäästöaste on 20–60 %, koska puhaltimien ja pumppukuormien todellinen tehonkulutus on periaatteessa verrannollinen nopeuden kolmanteen potenssiin. Kun käyttäjien vaatima keskimääräinen virtausnopeus on pieni, puhaltimet ja pumput käyttävät muuttuvan taajuuden nopeuden säätöä nopeuden pienentämiseksi, mikä säästää merkittävästi energiaa. Perinteisissä puhaltimissa ja pumpuissa käytetään kuitenkin ohjauslevyjä ja venttiilejä virtauksen säätelyyn, jolloin moottorin nopeus pysyy periaatteessa muuttumattomana eikä tehonkulutus muutu juurikaan. Asiaankuuluvien tilastojen mukaan puhaltimien ja pumppujen moottoreiden sähkönkulutus muodostaa 31 % maan sähkönkulutuksesta ja 50 % teollisuuden sähkönkulutuksesta. Muuttuvan taajuuden nopeuden säätölaitteiden käyttö tällaisilla kuormilla on erittäin tärkeää. Tällä hetkellä onnistuneita sovelluksia ovat vakiopaineinen vesihuolto, erityyppiset puhaltimet, keskusilmastointi ja hydraulipumppujen muuttuvan taajuuden nopeuden säätö.
2. Taajuusmuuttajan käyttö automaatiojärjestelmässä
Taajuusmuuttajassa on sisäänrakennettu 32-bittinen tai 16-bittinen mikroprosessori, jossa on erilaisia aritmeettisia logiikkaoperaatioita ja älykkäitä ohjaustoimintoja. Sen lähtötaajuuden tarkkuus on 0,1–0,01 %, ja se on varustettu täydellisillä tunnistus- ja suojausyhteyksillä. Siksi taajuusmuuttajaa käytetään laajalti automaatiojärjestelmissä. Esimerkiksi kemiallisen kuituteollisuuden käämitys-, venytys-, mittaus- ja langanohjauslaitteissa, tasolasin hehkutusuuneissa, lasiuunien sekoituksessa, reunanvetokoneissa, lasiteollisuuden pullonvalmistuskoneissa, sähköuunien automaattisissa syöttö- ja annostelujärjestelmissä sekä hissien älykkäässä ohjauksessa.
3. Taajuusmuuttajien käyttö prosessitason ja tuotelaadun parantamisessa
Muuttuvataajuusmuuttajia käytetään laajalti erilaisissa mekaanisten laitteiden ohjausaloilla, kuten vaihteistossa, nostossa, ekstruusiossa ja työstökoneissa. Ne voivat parantaa prosessin tasoa ja tuotteen laatua, vähentää laitteiden iskuja ja melua sekä pidentää laitteiden käyttöikää. Taajuusmuunnosnopeuden säädön käyttöönoton jälkeen mekaaninen järjestelmä yksinkertaistuu, käyttö ja ohjaus ovat kätevämpiä, ja jotkut jopa voivat muuttaa alkuperäisiä prosessimäärityksiä parantaakseen koko laitteen toimivuutta. Esimerkiksi tekstiiliteollisuudessa ja monilla muilla teollisuudenaloilla muotoilukoneen sisäistä lämpötilaa säädetään muuttamalla sisään lähetettävän kuuman ilman määrää. Kiertoilmapuhaltimia käytetään yleensä kuuman ilman kuljettamiseen, ja koska puhaltimen nopeus pysyy vakiona, lähetettävän kuuman ilman määrää voidaan säätää vain ilmapellillä.
Jos ilmaluukun säätö epäonnistuu tai sitä ei ole säädetty oikein, se aiheuttaa muovauskoneen hallinnan menetyksen ja vaikuttaa valmiin tuotteen laatuun. Kun kiertoilmapuhallin käynnistyy suurella nopeudella, käyttöhihnan ja laakerin välinen kuluminen on erittäin voimakasta, mikä tekee käyttöhihnasta kulutustarvikkeen. Taajuusmuunnosnopeuden säädön käyttöönoton jälkeen lämpötilan säätö voidaan saavuttaa säätämällä puhaltimen nopeutta automaattisesti taajuusmuuttajan kautta, mikä ratkaisee tuotteen laatuongelman. Lisäksi taajuusmuuttaja voi helposti käynnistää puhaltimen matalalla taajuudella ja alhaisella nopeudella, mikä vähentää käyttöhihnan ja laakerien välistä kulumista, pidentää laitteen käyttöikää ja säästää 40 % energiaa.
4. Taajuusmuuttajan käyttö moottorin pehmeän käynnistyksen saavuttamiseksi
Moottorien kova käynnistys ei ainoastaan vaikuta vakavasti sähköverkkoon, vaan se myös vaatii verkolta liikaa kapasiteettia. Käynnistyksen aikana syntyvä suuri virta ja tärinä vahingoittavat merkittävästi ohjauslevyjä ja venttiilejä, mikä on haitallista laitteiden ja putkistojen käyttöiän kannalta. Taajuusmuuttajan käytön jälkeen taajuusmuuttajan pehmeäkäynnistystoiminto saa käynnistysvirran muuttumaan nollasta, eikä maksimiarvo ylitä nimellisvirtaa, mikä vähentää sähköverkkoon kohdistuvaa vaikutusta ja virransyöttökapasiteetin tarvetta, pidentää laitteiden ja venttiilien käyttöikää ja säästää myös laitteiden ylläpitokustannuksia.