Il fornitore dell'unità di frenatura del convertitore di frequenza ricorda che la regolazione della velocità mediante conversione di frequenza può essere applicata alla maggior parte delle situazioni di azionamento del motore. Grazie alla sua capacità di fornire un controllo preciso della velocità, può facilmente controllare il funzionamento a velocità crescente, decrescente e variabile della trasmissione meccanica. L'applicazione della conversione di frequenza può migliorare l'efficienza del processo (la velocità variabile non dipende da parti meccaniche) e, allo stesso tempo, può essere più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al motore a velocità costante originale. Ecco dieci motivi per utilizzare la regolazione della velocità mediante conversione di frequenza per illustrare la comprensione di base della crescente popolarità dell'applicazione dei convertitori di frequenza:
1. Controllare la corrente di avviamento del motore
Quando il motore viene avviato direttamente tramite la frequenza di rete, genererà una corrente da 7 a 8 volte superiore a quella nominale, il che aumenterà notevolmente lo stress elettrico sull'avvolgimento del motore e genererà calore, riducendone così la durata. La regolazione della velocità a frequenza variabile può iniziare a velocità zero e tensione zero (o aumentare la coppia in modo appropriato). Una volta stabilita la relazione tra frequenza e tensione, il convertitore di frequenza può pilotare il carico in modalità di controllo V/F o vettoriale. L'utilizzo della regolazione della velocità a frequenza variabile può ridurre significativamente la corrente di avviamento e migliorare la capacità degli avvolgimenti. Il vantaggio più diretto per gli utenti è che i costi di manutenzione del motore saranno ulteriormente ridotti e la sua durata aumenterà di conseguenza.
2. Ridurre le fluttuazioni di tensione nelle linee elettriche
Durante l'avviamento del motore a frequenza di rete, con l'aumento drastico della corrente, anche la tensione subisce notevoli fluttuazioni e l'entità della caduta di tensione dipenderà dalla potenza del motore di avviamento e dalla capacità della rete di distribuzione. La caduta di tensione causerà il malfunzionamento, l'interruzione o il malfunzionamento di apparecchiature sensibili alla tensione nella stessa rete di alimentazione, come PC, sensori, interruttori di prossimità e contattori, che funzioneranno in modo errato. Dopo aver adottato la regolazione della velocità a frequenza variabile, poiché può avviarsi gradualmente a frequenza e tensione zero, è possibile eliminare la caduta di tensione nella misura più ampia possibile.
3. Minore potenza richiesta durante l'avvio
La potenza di un motore è direttamente proporzionale al prodotto di corrente per tensione, quindi la potenza assorbita da un motore che si avvia direttamente tramite frequenza di rete sarà molto superiore alla potenza richiesta per l'avviamento a frequenza variabile. In alcune condizioni operative, il sistema di distribuzione dell'energia ha raggiunto il suo limite massimo e la sovratensione generata dal motore con avviamento diretto a frequenza di rete avrà un impatto significativo sulle altre utenze sulla stessa rete. Se si utilizza un convertitore di frequenza per l'avviamento e l'arresto del motore, problemi simili non si verificheranno.
4. Funzione di accelerazione controllabile bassa
La regolazione della velocità a frequenza variabile può partire a velocità zero e accelerare uniformemente in base alle esigenze dell'utente, e anche la sua curva di accelerazione può essere selezionata (accelerazione lineare, accelerazione a S o accelerazione automatica). L'avvio a frequenza di rete causerà forti vibrazioni al motore o alle parti meccaniche collegate come alberi o ingranaggi. Queste vibrazioni peggioreranno ulteriormente l'usura meccanica, riducendo la durata dei componenti meccanici e dei motori. Inoltre, l'avviamento a frequenza variabile può essere applicato anche a linee di riempimento simili per evitare che le bottiglie si ribaltino o vengano danneggiate.
5. Velocità di funzionamento regolabile
L'utilizzo di una regolazione della velocità a frequenza variabile può ottimizzare il processo e adattarsi rapidamente alle esigenze del processo. È anche possibile ottenere variazioni di velocità tramite controllo remoto tramite PLC o altri controller.
6. Limite di coppia regolabile
Dopo la regolazione della velocità a frequenza variabile, è possibile impostare i limiti di coppia corrispondenti per proteggere i macchinari da eventuali danni, garantendo così la continuità del processo e l'affidabilità del prodotto. La tecnologia di conversione della frequenza di corrente consente non solo di regolare i limiti di coppia, ma anche di ottenere una precisione di controllo della coppia compresa tra il 3% e il 5% circa. A frequenza di rete, il motore può essere controllato solo rilevando il valore di corrente o la protezione termica, e non è possibile impostare valori di coppia precisi per funzionare come nel controllo a frequenza variabile.
7. Metodo di arresto controllato
Proprio come nell'accelerazione controllabile, nella regolazione della velocità a frequenza variabile, la modalità di arresto può essere controllata e sono disponibili diverse modalità di arresto (decelerazione, parcheggio libero, decelerazione + frenatura a corrente continua). Allo stesso modo, può ridurre l'impatto sui componenti meccanici e sui motori, rendendo l'intero sistema più affidabile e aumentandone di conseguenza la durata.
8. Risparmio energetico
L'utilizzo di convertitori di frequenza nei ventilatori centrifughi o nelle pompe idrauliche può ridurre significativamente il consumo energetico, come dimostrato da oltre un decennio di esperienza ingegneristica. Poiché il consumo energetico finale è proporzionale alla velocità del motore, l'adozione della conversione di frequenza si traduce in un ritorno sull'investimento più rapido.
9. Controllo del funzionamento reversibile
Nel controllo tramite convertitore di frequenza, non sono necessari dispositivi di controllo reversibili aggiuntivi per ottenere un controllo di funzionamento reversibile. È sufficiente modificare la sequenza di fase della tensione di uscita, il che può ridurre i costi di manutenzione e risparmiare spazio di installazione.
10. Ridurre i componenti della trasmissione meccanica
Grazie all'attuale convertitore di frequenza a controllo vettoriale, abbinato al motore sincrono, è possibile ottenere una coppia efficiente, risparmiando così componenti di trasmissione meccanica come i riduttori e realizzando un sistema di trasmissione a frequenza variabile diretta. Ciò può ridurre costi e spazio e migliorare la stabilità.