Pemasok perangkat umpan balik energi untuk konverter frekuensi mengingatkan Anda bahwa dalam industri modern, motor adalah jenis peralatan listrik yang sangat boros energi dengan beragam aplikasi. Menurut statistik, total kapasitas terpasang Tiongkok sekitar 400 juta kilowatt, dengan konsumsi listrik tahunan sekitar 600 miliar kilowatt jam, mencakup 70-80% dari konsumsi listrik industri. Tiongkok terutama bergantung pada motor kecil dan menengah, yang mencakup sekitar 80%, sementara jumlah listrik yang dikonsumsi oleh motor kecil dan menengah mencakup 90% dari total kerugian. Dalam penerapan praktis motor di Tiongkok, terdapat kesenjangan yang signifikan dibandingkan dengan negara-negara asing, dengan efisiensi unit 75%, yang 10% lebih rendah daripada negara-negara asing; Efisiensi operasi sistem adalah 30-40%, yang 20-30% lebih rendah daripada tingkat lanjutan internasional. Oleh karena itu, motor kecil dan menengah di Tiongkok memiliki potensi penghematan energi yang besar, dan mempromosikan konservasi energi motor sangat penting.
Berkat strukturnya yang sederhana, kemudahan manufaktur, harga terjangkau, daya tahan, keandalan operasional, dan kesesuaian untuk lingkungan yang keras, motor asinkron telah banyak digunakan dalam produksi industri dan pertanian. Khususnya untuk menarik pompa dan kipas di berbagai industri, kinerja hemat energi dari motor penarik pompa dan kipas sangat dihargai.
Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, terutama perkembangan dan penerapan teknologi elektronika daya, teknologi mikroelektronika, dan teknologi kendali otomatis, efek penghematan energi dari konverter frekuensi menjadi semakin signifikan. Konverter frekuensi tidak hanya dapat mencapai pengaturan kecepatan stepless, tetapi juga beroperasi secara efisien di bawah beban yang berbeda, dengan karakteristik dinamis yang baik, dan dapat mencapai kontrol otomatis berkinerja tinggi, keandalan tinggi, dan presisi tinggi. Dibandingkan dengan metode pengaturan kecepatan lainnya seperti pengaturan kecepatan reduksi tegangan, pengaturan kecepatan perubahan kutub, pengaturan kecepatan slip, pengaturan kecepatan kaskade AC, dll., pengaturan kecepatan frekuensi variabel memiliki kinerja yang stabil, rentang pengaturan kecepatan yang luas, dan efisiensi tinggi. Dengan perkembangan teori kontrol modern dan teknologi elektronika daya, teknologi pengaturan kecepatan frekuensi variabel AC menjadi semakin sempurna dan telah menjadi tren pengaturan kecepatan motor AC. Perangkat kendali kecepatan frekuensi variabel (VFD) telah banyak digunakan di bidang industri.
Penggunaan konverter frekuensi untuk transmisi sinyal kendali kecepatan cepat, sistem kendali memiliki penundaan waktu yang kecil, respons yang sensitif, akurasi kendali sistem penyesuaian yang tinggi, kemudahan penggunaan, dan kondusif untuk meningkatkan output produksi, menjamin kualitas, serta mengurangi biaya produksi. Oleh karena itu, penggunaan konverter frekuensi merupakan produk populer untuk penghematan energi dan pengurangan konsumsi di pabrik dan perusahaan pertambangan.
Perangkat penghemat energi motor frekuensi variabel merupakan generasi baru yang revolusioner dari produk kontrol khusus motor. Berbasis teknologi kontrol digital mikroprosesor, perangkat ini secara dinamis menyesuaikan tegangan dan arus dalam rekayasa operasi motor melalui perangkat lunak kontrol optimasi hemat energi bawaannya. Tanpa mengubah kecepatan motor, perangkat ini memastikan torsi keluaran motor sesuai dengan kebutuhan beban secara akurat, sehingga secara efektif menghindari pemborosan energi listrik akibat keluaran motor yang berlebihan.
Motor AC saat ini merupakan motor yang paling banyak digunakan, mencakup sekitar 85% dari semua jenis motor. Motor ini memiliki keunggulan struktur sederhana, biaya rendah, dan tidak memerlukan perawatan. Namun, kelemahannya adalah sulitnya pengaturan kecepatan, yang membatasi penggunaannya dalam banyak aplikasi atau memerlukan cara mekanis untuk mencapai pengaturan kecepatan.
Terdapat dua aplikasi umum konverter frekuensi berdasarkan jenis beban: 1. Aplikasi torsi konstan; 2. Aplikasi torsi variabel. Tujuan utama penerapannya adalah: 1. Meningkatkan proses, memastikan kecepatan putar selama proses, kecepatan putar pada berbagai beban, dan pemosisian yang akurat. Dengan kinerja pengaturan kecepatan yang sangat baik, konverter frekuensi dapat meningkatkan produktivitas, meningkatkan kualitas produk, meningkatkan kenyamanan, merasionalisasi peralatan, mengadaptasi atau memperbaiki lingkungan, dll. 2. Tujuan utama transformasi hemat energi adalah mencapai hasil yang signifikan dengan mengendalikan kecepatan kipas dan pompa yang memerlukan pengaturan aliran atau tekanan.
Prinsip pengaturan kecepatan frekuensi variabel
Beban motor seperti kipas angin, pompa air, kompresor udara, pompa oli hidrolik, dan pompa sirkulasi merupakan mayoritas peralatan yang menggunakan daya listrik di perusahaan. Karena keterbatasan teknis, hampir semua sistem kendali aliran, tekanan, atau volume udara untuk beban tersebut merupakan sistem yang dikontrol katup, di mana motor digerakkan pada kecepatan terukur dan sistem menyediakan aliran, tekanan, atau volume udara yang konstan. Ketika kebutuhan operasi peralatan berubah, aliran beban, tekanan, atau volume udara diatur oleh katup pelimpah, katup pelepas, atau regulator proporsional yang terletak di ujung outlet untuk memenuhi perubahan kebutuhan kondisi operasi peralatan. Setelah katup pelimpah atau katup kontrol proporsional meluap, sejumlah besar energi akan dilepaskan, dan energi yang terbuang ini sebenarnya merupakan sebagian dari energi yang diserap motor dari jaringan listrik, sehingga menyebabkan pemborosan energi listrik yang besar. Dari karakteristik kerja jenis beban ini, dapat dilihat bahwa daya motor sebanding dengan pangkat tiga kecepatan, dan kecepatan sebanding dengan frekuensi. Jika kita mengubah mode kerja motor agar tidak selalu beroperasi pada frekuensi kerja terukur, tetapi menggunakan sistem kontrol penyesuaian frekuensi variabel untuk kontrol mulai berhenti dan operasi penyesuaian, kecepatannya dapat terus disesuaikan dalam kisaran 0~2900r/menit, yaitu, laju aliran keluaran, tekanan atau volume udara juga dapat terus disesuaikan dalam kisaran 0~100%, sehingga secara akurat mencocokkan kebutuhan kerja beban dan mencapai tujuan konservasi energi dan pengurangan konsumsi.
Kecepatan motor AC adalah sebagai berikut: n=60f (1-s)/p
Dalam rumus: n=kecepatan motor
F=frekuensi daya
P=jumlah kutub motor
S=tingkat slip
Seperti yang dapat dilihat dari persamaan, kecepatan sinkron n motor AC berbanding lurus dengan frekuensi daya f. Oleh karena itu, mengubah frekuensi daya dapat mengubah kecepatan motor dan mencapai tujuan pengaturan kecepatan.
Prinsip pengaturan kecepatan frekuensi variabel untuk penghematan energi
Pengaturan kecepatan frekuensi variabel menghemat listrik. Sesuai namanya, hanya pengaturan kecepatan frekuensi variabel yang dapat menghemat listrik. Berikut ini adalah analisis prinsip-prinsip penghematan energi untuk dua aplikasi beban umum.
(1) Aplikasi beban torsi konstan
Beban torsi konstan berarti bahwa terlepas dari perubahan kecepatan, torsi beban tetap konstan.
Rumus berikut: P=K * T * N
K=koefisien
P=daya poros
T = torsi beban
N=kecepatan putar
Dari rumus di atas, terlihat bahwa daya poros berbanding lurus dengan kecepatan motor. Ketika kecepatan motor disesuaikan dengan kebutuhan proses, proporsi penghematan daya yang sesuai secara alami dapat tercapai.
(2) Aplikasi beban torsi variabel
Kipas dan pompa sentrifugal umumnya memiliki beban torsi variabel, dan karakteristik kerjanya adalah: sebagian besar beroperasi terus menerus dalam waktu lama. Karena torsi beban sebanding dengan kuadrat kecepatan, jika kecepatan melebihi kecepatan terukur, akan menyebabkan kelebihan beban yang serius pada motor. Oleh karena itu, kipas dan pompa umumnya tidak beroperasi melebihi frekuensi terukur.