עקרון חיסכון באנרגיה של ממיר תדרים

ספקי התקני משוב אנרגיה עבור ממירי תדר מזכירים לכם שחיסכון באנרגיה של ממירי תדר בא לידי ביטוי בעיקר ביישום מאווררים ומשאבות מים. על מנת להבטיח אמינות ייצור, מכונות ייצור שונות מתוכננות עם מרווח מסוים של הנעת כוח. כאשר המנוע אינו יכול לפעול בעומס מלא, בנוסף לעמידה בדרישות הנעת הכוח, מומנט עודף מגביר את צריכת החשמל הפעילה, וכתוצאה מכך בזבוז אנרגיה חשמלית. שיטת ויסות המהירות המסורתית עבור ציוד כגון מאווררים ומשאבות היא כוונון נפח אספקת האוויר והמים על ידי כוונון פתיחת מחיצות הכניסה או היציאה ושסתומי הכניסה. לשיטה זו יש הספק קלט גבוה והיא צורכת כמות גדולה של אנרגיה במהלך תהליך החסימה של המחיצות והשסתומים. בעת שימוש בוויסות מהירות תדר משתנה, אם דרישת קצב הזרימה מצטמצמת, ניתן לעמוד בה על ידי הפחתת מהירות המשאבה או המאוורר.

לפי מכניקת הזורמים, P (הספק) = Q (קצב זרימה) × H (לחץ), קצב הזרימה Q פרופורציונלי להספק של מהירות הסיבוב N, הלחץ H פרופורציונלי לריבוע של מהירות הסיבוב N, וההספק P פרופורציונלי לקוביה של מהירות הסיבוב N. אם יעילות משאבת המים קבועה, כאשר קצב הזרימה הנדרש יורד, מהירות הסיבוב N יכולה לרדת באופן פרופורציונלי, ובשלב זה, הספק המוצא של הציר P יורד ביחס קובי. צריכת החשמל של מנוע משאבת המים פרופורציונלית בקירוב למהירות הסיבוב. כאשר קצב הזרימה הנדרש Q יורד, ניתן לכוונן את תדר המוצא של ממיר דלתא כדי להפחית באופן פרופורציונלי את מהירות המנוע n. בשלב זה, ההספק P של המנוע החשמלי יקטן משמעותית ביחס קובי, וחוסך 40% עד 50% מהאנרגיה בהשוואה לכוונון מחיצות ושסתומים, ובכך להשיג את מטרת שימור האנרגיה.

לדוגמה, בעת תכנון והתקנה של משאבות מים, נלקח בחשבון השימוש המרבי ונשאר מרווח מסוים. עם זאת, ביישומים מעשיים, קשה להשיג את השימוש המרבי, מה שמוביל לתופעה של "סוס גדול שגורר מכונית קטנה". שיטות מסורתיות לוויסות זרימה מושגות על ידי שליטה בפתיחת שסתומים. כתוצאה מכך, יעילות התפעול של משאבת המים היא רק 30% -60%, מה שלא רק כרוך בעלויות גבוהות אלא גם מבזבז אנרגיה חשמלית יקרה.

טכנולוגיית ויסות מנוע תדר משתנה:

בשל העובדה שעומסי משאבת המים שייכים לעומסי מומנט ריבועיים, קצב הזרימה שלהם (Q), גובה הגובה (H), ההספק (P) ומהירות המנוע (n) קשורים כדלקמן

Q1/Q0=n1/n0 H1/H0=(n1/n2)^2 P1/P0=(n1/n2)^3

Q0, H0, P0, n0 הם הכמויות בתנאי הפעלה מדורגים.

Q1, H1, P1 ו-n1 הם הכמויות בתנאי פעולה בפועל.

לכן, על ידי שינוי מהירותו כדי לשלוט בקצב הזרימה שלו ולהשיג מטרות מעשיות, טכנולוגיית ממיר התדר משנה את מהירות המנוע על ידי שינוי תדר ספק הכוח, וההספק משתנה באופן פרופורציונלי לחזקת השלישית של המהירות, ובכך חוסכת אנרגיה באופן משמעותי מאוד. יתר על כן, יש לו מאפיינים של הפעלה פשוטה, תחזוקה נוחה, פעולה יציבה וטווח מהירויות רחב, מה שהופך אותו לשימוש נרחב בתחום משאבות המים.