I fornitori di dispositivi di retroazione energetica inverter ricordano che, con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia, le persone hanno prestato maggiore attenzione al risparmio energetico. I punti deboli dei tradizionali azionamenti a corrente continua stanno gradualmente mostrando segni di non conformità ai requisiti dei tempi. Il commutatore limita la manutenzione e l'utilizzo dei motori a corrente continua. Così si è iniziato a studiare l'applicazione della tecnologia di regolazione della velocità in corrente alternata e solo negli anni '70 il rapido sviluppo della tecnologia elettronica, in particolare della tecnologia di controllo e della microelettronica, ha gradualmente sostituito la regolazione della velocità in corrente continua con la regolazione della velocità in corrente alternata. Di conseguenza, sono nati i convertitori di frequenza.
1. Per quanto riguarda il convertitore di frequenza
La funzione iniziale dei convertitori di frequenza era la regolazione della velocità, ma con lo sviluppo tecnologico, l'attuale applicazione dei convertitori di frequenza in Cina si concentra principalmente sul risparmio energetico, enfatizzandone il ruolo nel settore elettrico. Il nostro Paese è carente di energia e, a causa di problemi tecnologici, il tasso di utilizzo dell'energia non è elevato. Soprattutto come fonte di energia pulita, l'elettricità è estremamente scarsa. Nell'enorme consumo di elettricità, l'energia in stato di risparmio energetico rappresenta solo una piccola parte del consumo energetico totale. Tuttavia, in Cina esiste un numero enorme di motori con potenziale di risparmio energetico e le applicazioni di risparmio energetico hanno ampie prospettive e rappresentano una tendenza molto necessaria, il che promuove anche lo sviluppo della tecnologia a frequenza variabile in una certa misura.
2. Per quanto riguarda gli armonici
Le onde di frequenza rappresentano il problema principale durante il funzionamento dei convertitori di frequenza. Lo sviluppo della tecnologia elettronica ha consentito ai convertitori di frequenza generici di ottenere funzioni di filtraggio attraverso una progettazione software e hardware razionale. Dopo l'elaborazione, è possibile prevenire e filtrare efficacemente la stragrande maggioranza delle armoniche di ordine elevato, garantendo la conformità dei prodotti elettrici alla compatibilità elettromagnetica (EMC). Tuttavia, alcune apparecchiature elettroniche, strumenti, ecc. di alcune aziende sono relativamente obsolete, quindi sono particolarmente sensibili a determinate armoniche di ordine elevato e non possono funzionare correttamente se utilizzate con i convertitori di frequenza. La ragione principale di questa situazione è che i componenti non lineari delle componenti raddrizzatore e inverter del convertitore di frequenza causano variazioni nell'alimentazione, causando interferenze armoniche e influenzando l'effetto di conversione di frequenza. La soluzione principale è l'utilizzo di cavi schermati per l'uscita, mentre la messa a terra single-ended può prevenire efficacemente le interferenze. L'aggiunta di filtri alle sezioni di ingresso e di uscita può ridurre significativamente l'ampiezza delle armoniche di ordine basso e ottenere effetti di risparmio energetico filtrando le armoniche. Per il controllo del segnale, in particolare per i segnali analogici, si utilizzano generalmente cavi schermati a doppino intrecciato per la messa a terra a terminazione singola, che possono prevenire efficacemente le interferenze esterne. Il metodo di controllo SPWM attualmente utilizzato nei convertitori di frequenza ha un effetto positivo sulla regolazione delle componenti armoniche e sul controllo dei fattori di distorsione. Pertanto, la capacità anti-interferenza armonica dei convertitori di frequenza PWM rispetto ai convertitori di frequenza con controllo SPWM presenta un divario significativo.
3. Applicazione dei convertitori di frequenza nella produzione industriale
3.1 Applicazione del convertitore di frequenza nei carichi delle pompe di macchinari e attrezzature industriali
Il motivo per cui i convertitori di frequenza possono essere ampiamente utilizzati nei carichi delle pompe di macchinari e attrezzature industriali è dovuto alla loro potente tecnologia di regolazione della velocità, che utilizza la frequenza dello statore del motore per modificarne di conseguenza la velocità, modificando in definitiva le condizioni di lavoro dei carichi delle pompe e rendendo l'apparecchiatura originale più in grado di soddisfare i requisiti di produzione. In caso di variazioni significative del carico delle apparecchiature meccaniche e delle pompe nella produzione industriale, l'utilizzo della tecnologia dei convertitori di frequenza per controllare l'uscita del convertitore di frequenza può consentire al carico della pompa di soddisfare le condizioni del processo di produzione, ottenere il miglior risparmio energetico, migliorare il livello di produzione, accelerare il processo di automazione industriale e prolungare la vita utile delle apparecchiature, migliorare la qualità del prodotto, aumentare l'efficienza produttiva e consentire alle aziende di ottenere maggiori vantaggi economici.
3.2 Applicazione del convertitore di frequenza nel carico della ventola dei macchinari di produzione industriale
I ventilatori sono utilizzati principalmente nei sistemi di raffreddamento, nelle caldaie, nei sistemi di essiccazione e nei sistemi di scarico nella produzione industriale. Nel processo di produzione, controlleremo fattori come il volume d'aria e la temperatura che influenzano la produzione al fine di ottenere buone condizioni per la tecnologia di produzione e le condizioni di lavoro. Nel precedente processo di controllo, il metodo spesso utilizzato consisteva nel regolare il grado di apertura e chiusura della presa d'aria e del deflettore. Lo svantaggio di questo metodo di controllo è che, indipendentemente dal processo di produzione e dalle condizioni di lavoro, il ventilatore funziona sempre a velocità costante, il che non può soddisfare accuratamente le condizioni del processo di produzione e le condizioni operative, sprecando energia e consumando attrezzature e materiali, riducendo i profitti di produzione e riducendo la durata utile delle attrezzature. Ad esempio, gli impianti di fibre chimiche, le acciaierie, i cementifici, ecc. utilizzano tutti i ventilatori. Se utilizziamo la regolazione della presa d'aria per modificare il volume d'aria, il motore funzionerà sempre a pieno carico, ma l'apertura della serranda dell'aria sarà solo tra il 50% e l'80%, il che rappresenterebbe uno spreco. La tecnologia del convertitore di frequenza viene utilizzata nel carico del ventilatore e le sue prestazioni di regolazione continua della velocità possono ampliare la gamma di velocità del ventilatore, renderlo più affidabile, facile da programmare e raggiungere condizioni elevate per i processi di produzione e le condizioni di lavoro.
3.3 Applicazione dei convertitori di frequenza nel risparmio energetico e nella riduzione dei consumi
In luoghi in cui il carico del motore è generalmente costante, come nelle fabbriche tessili e nelle acciaierie, il motore funziona solitamente a una certa potenza e le prestazioni del convertitore di frequenza sono difficili da sostituire con altre apparecchiature, come l'accelerazione e la decelerazione fluide, il controllo preciso della coppia e la buona stabilità di funzionamento, quindi può essere ben utilizzato. In tali fabbriche, i convertitori di frequenza non solo non consentono di risparmiare energia, ma al contrario, a causa del loro costo elevato e del consumo energetico, l'intero sistema diventa più costoso e consuma più energia. Al contrario, in applicazioni come ventilatori e pompe, le caratteristiche di risparmio energetico e riduzione dei consumi diventano molto evidenti. In queste applicazioni, il carico di corrente varia spesso. L'utilizzo di più motori in parallelo, comporterà sicuramente un aumento dei costi delle apparecchiature. Anche l'utilizzo del precedente metodo di regolazione della velocità non è favorevole al raggiungimento dell'obiettivo di automazione della produzione. In questo caso, alcuni produttori hanno prodotto convertitori di frequenza specializzati per questa applicazione. Questo tipo di convertitore di frequenza non presenta le caratteristiche di regolazione della velocità e controllo della coppia ad alta precisione, quindi anche i suoi costi di produzione sono molto bassi.
4. Selezione del convertitore di frequenza
Grazie allo sviluppo della tecnologia di conversione di frequenza, attualmente sul mercato sono disponibili numerosi marchi e dati di convertitori di frequenza. I principali metodi di controllo includono: metodo di controllo a pressione piatta, ovvero tecnologia U/F=K; metodo di controllo vettoriale, noto anche come tecnologia VECTOR; tecnologia di controllo diretto della coppia (DTC), ecc. Le aziende possono scegliere i convertitori di frequenza in base alla loro situazione reale per soddisfare i requisiti di controllo di varie apparecchiature, in particolare nell'applicazione dei convertitori di frequenza in apparecchiature meccaniche con carichi di coppia variabili, che possono ottenere migliori effetti di risparmio energetico. In termini di selezione della capacità per i convertitori di frequenza, questa dovrebbe essere scelta scientificamente in base alla corrente effettiva del carico. È anche possibile scegliere un convertitore di frequenza con PID integrato per il controllo della configurazione in base alle esigenze effettive. Attualmente, molti convertitori di frequenza sul mercato dispongono di interfacce bus e, nel processo di produzione, i convertitori di frequenza fungono da nodo della rete per connettersi con altri dispositivi di comunicazione, il che può migliorare efficacemente l'efficienza e ottenere risparmi energetici, promuovendo una tendenza positiva verso una maggiore precisione e intelligenza di controllo. La tecnologia Fieldbus è attualmente una tecnologia di automazione avanzata che integra tecnologie di controllo computerizzato, tecnologie di comunicazione e principi di controllo automatico. Pertanto, consente la trasmissione multifunzionale di più parametri di segnale su una coppia di fili e fornisce alimentazione a più dispositivi, con un conseguente risparmio non solo di energia elettrica, ma anche di costi.
Le caratteristiche di risparmio energetico dei convertitori di frequenza hanno attirato l'attenzione della società e sono state applicate in diversi campi. Il convertitore di frequenza sul mercato è utilizzato principalmente per regolare la velocità dei motori a corrente alternata e rappresenta attualmente la soluzione di controllo della velocità più ideale e promettente in questo campo applicativo. Ancora più importante, i convertitori di frequenza hanno effetti di risparmio energetico, e il risparmio energetico è un tema che deve essere preso seriamente in considerazione nello sviluppo industriale e nel consumo energetico, ed è una garanzia necessaria per il raggiungimento di uno sviluppo sostenibile delle imprese. Grazie al loro effetto di risparmio energetico e alla tecnologia di controllo della velocità, i convertitori di frequenza sono diventati un'apparecchiatura di automazione popolare e pertanto sono stati rapidamente sviluppati e applicati. Le prospettive future dei convertitori di frequenza sono molto promettenti e potrebbero essere applicati in una gamma più ampia di settori, svolgendo un ruolo sempre più importante nella riduzione del consumo energetico e nell'aumento dell'efficienza delle imprese. L'applicazione dei convertitori di frequenza ha prospettive di sviluppo molto ampie.