ספקי יחידות בלימה של ממירי תדר מזכירים לכם שבשל קריאות מדיניות ממשלתיות, קידום חזק של טכנולוגיית ממירי תדר וקידום חזק מצד סוחרי ממירי תדר, חלק מהמפעלים התעשייתיים השוו באופן תת-מודע את השימוש בממירי תדר עם שימור אנרגיה וחיסכון בחשמל. עם זאת, בשימוש מעשי, עקב מצבי בקרה תעשייתיים שונים, מפעלים רבים מבינים בהדרגה שלא כל המקומות בהם משתמשים בממירי תדר יכולים לחסוך באנרגיה ובחשמל. אז מהן הסיבות למצב זה ומהן התפיסות המוטעות שיש לאנשים לגבי ממירי תדר?
1. מנועי תדר משתנים יכולים לחסוך באנרגיה כאשר משתמשים בהם בכל סוגי המנועים
האם ממיר תדר יכול להשיג חיסכון באנרגיה נקבע על ידי מאפייני ויסות המהירות של העומס שלו. עבור מכונות צנטריפוגליות, מאווררים ומשאבות מים, השייכים לעומסי מומנט ריבועיים, יש לעמוד בהספק המוצא של המנוע P ∝ Tn ו- P ∝ n3, כלומר, הספק המוצא על ציר המנוע יהיה פרופורציונלי לחזקה השלישית של המהירות. ניתן לראות שעבור עומסי מומנט ריבועיים, השפעת חיסכון האנרגיה של ממירי תדר היא הבולטת ביותר.
עבור עומסי מומנט קבועים, כגון מפוחי Roots, המומנט אינו תלוי במהירות. בדרך כלל, פתח פליטה מוגדר ונשלט על ידי שסתום. כאשר נפח האוויר עולה על הדרישה, נפח האוויר העודף נפלט כדי להשיג כוונון. במקרה זה, ניתן להשתמש בוויסות מהירות להפעלה, מה שיכול גם להשיג אפקטים של חיסכון באנרגיה. בנוסף, עבור עומסי הספק קבועים, ההספק אינו תלוי במהירות. במקרים אלה, אין צורך להשתמש בממיר תדרים.
2. תפיסות מוטעות לגבי שיטות שגויות לחישוב צריכת אנרגיה
חברות רבות משתמשות לעתים קרובות בפיצוי הספק ריאקטיבי המבוסס על הספק נראית לעין בעת חישוב יעילות חיסכון באנרגיה. לדוגמה, כאשר מנוע פועל בעומס מלא בתנאי תדר מתח, זרם הפעולה הנמדד הוא 194A. לאחר שימוש בוויסות מהירות תדר משתנה, מקדם ההספק במהלך פעולה בעומס מלא עולה לכ-0.99. בשלב זה, הזרם הנמדד הוא 173A. הסיבה לירידה בזרם היא שקבל הסינון הפנימי של ממיר התדר משפר את מקדם ההספק של המערכת.
לפי חישוב ההספק הנראה לעין, אפקט חיסכון האנרגיה הוא כדלקמן:
ΔS=UI=380×(194-173)=7.98kVA
אפקט חיסכון האנרגיה הוא כ-11% מההספק המדורג של המנוע.
למעשה, ההספק הנראה S הוא מכפלה של מתח וזרם. באותם תנאי מתח, השינוי בהספק הנראה הוא פרופורציונלי לשינוי בזרם. בהתחשב בריאקטנס של המערכת במעגל, ההספק הנראה אינו מייצג את צריכת החשמל בפועל של המנוע, אלא את קיבולת המוצא המקסימלית בתנאים אידיאליים. צריכת החשמל בפועל של המנוע מתבטאת בדרך כלל כהספק אקטיבי. צריכת החשמל בפועל של מנוע נקבעת על ידי המנוע והעומס שלו. לאחר הגדלת גורם ההספק, עומס המנוע אינו משתנה, וגם יעילות המנוע אינה משתנה. לכן, צריכת החשמל בפועל של המנוע לא תשתנה. לאחר הגדלת גורם ההספק, לא חל שינוי במצב הפעולה של המנוע, זרם הסטטור, זרמים אקטיביים וריאקטיביים. אז כיצד משפרים את גורם ההספק? הסיבה לכך טמונה בקבל הסינון בתוך ממיר התדר, וחלק מצריכת המנוע הוא ההספק הריאקטיבי שנוצר על ידי קבל הסינון. שיפור גורם ההספק מפחית את זרם הקלט בפועל של ממיר התדר, וגם מפחית את אובדן הקו ואת אובדן השנאי של רשת החשמל. בחישוב לעיל, למרות שהזרם בפועל משמש לחישוב, ההספק הנראה מחושב במקום ההספק הפעיל. לכן, שימוש בהספק נראה לחישוב השפעות חיסכון באנרגיה אינו נכון.
3. כמעגל אלקטרוני, ממיר התדרים עצמו צורך גם חשמל
מהרכב ממיר התדרים, ניתן לראות כי לממיר התדרים עצמו יש מעגלים אלקטרוניים, ולכן גם הוא צורך חשמל במהלך הפעולה. למרות שהוא צורך פחות בהשוואה למנועים בעלי הספק גבוה, צריכת החשמל שלו היא עובדה אובייקטיבית. על פי חישובי מומחים, צריכת החשמל העצמית המקסימלית של ממיר תדרים היא כ-3-5% מההספק המדורג שלו. מזגן בהספק של 1.5 כוחות סוס צורך 20-30 וואט חשמל, שווה ערך לתאורה רציפה.
לסיכום, עובדה היא שלממירי תדר יש פונקציות חיסכון באנרגיה כאשר הם פועלים בתדר חשמל, אך התנאים המוקדמים שלהם הם: ראשית, הספק גבוה והיותם עומס מאוורר/משאבה; שנית, למכשיר עצמו יש פונקציית חיסכון באנרגיה (תמיכה בתוכנה); שלישית, פעולה רציפה לטווח ארוך. אלו הם שלושת התנאים שבהם ממיר תדר יכול להפגין השפעות חיסכון באנרגיה.