تامینکنندگان دستگاههای بازخورد انرژی برای مبدلهای فرکانس به شما یادآوری میکنند که صرفهجویی در مصرف انرژی مبدلهای فرکانس عمدتاً در کاربرد فنها و پمپهای آب منعکس میشود. به منظور اطمینان از قابلیت اطمینان تولید، ماشینآلات تولیدی مختلف با حاشیه مشخصی از درایو قدرت طراحی میشوند. هنگامی که موتور نمیتواند با بار کامل کار کند، علاوه بر برآورده کردن الزامات درایو قدرت، گشتاور اضافی باعث افزایش مصرف برق فعال میشود و در نتیجه باعث اتلاف انرژی الکتریکی میشود. روش سنتی تنظیم سرعت برای تجهیزاتی مانند فنها و پمپها، تنظیم حجم تأمین هوا و آب با تنظیم میزان باز شدن بافلها و شیرهای ورودی یا خروجی است. این روش دارای توان ورودی بالایی است و مقدار زیادی انرژی را در طول فرآیند مسدود کردن بافلها و شیرها مصرف میکند. هنگام استفاده از تنظیم سرعت فرکانس متغیر، اگر نیاز به سرعت جریان کاهش یابد، میتوان با کاهش سرعت پمپ یا فن آن را برآورده کرد.
طبق مکانیک سیالات، P (توان) = Q (دبی) × H (فشار)، دبی Q متناسب با توان سرعت دورانی N، فشار H متناسب با مجذور سرعت دورانی N و توان P متناسب با مکعب سرعت دورانی N است. اگر راندمان پمپ آب ثابت باشد، هنگامی که دبی مورد نیاز کاهش مییابد، سرعت دورانی N میتواند به طور متناسب کاهش یابد و در این زمان، توان خروجی شفت P به صورت رابطه مکعبی کاهش مییابد. مصرف برق موتور پمپ آب تقریباً متناسب با سرعت دورانی است. هنگامی که دبی مورد نیاز Q کاهش مییابد، فرکانس خروجی اینورتر دلتا را میتوان تنظیم کرد تا سرعت موتور n به طور متناسب کاهش یابد. در این مرحله، توان P موتور الکتریکی طبق رابطه مکعبی به طور قابل توجهی کاهش مییابد و در مقایسه با تنظیم بافلها و شیرها، 40 تا 50 درصد انرژی صرفهجویی میکند و در نتیجه به هدف صرفهجویی در مصرف انرژی دست مییابد.
برای مثال، هنگام طراحی و نصب پمپهای آب، حداکثر استفاده در نظر گرفته میشود و حاشیه مشخصی در نظر گرفته میشود. با این حال، در کاربردهای عملی، دستیابی به حداکثر استفاده دشوار است، که منجر به پدیده "یک اسب بزرگ که یک ماشین کوچک را میکشد" میشود. روشهای سنتی تنظیم جریان با کنترل باز شدن شیرها حاصل میشود. در نتیجه، راندمان عملیاتی پمپ آب تنها 30٪ تا 60٪ است که نه تنها هزینههای بالایی را متحمل میشود، بلکه انرژی الکتریکی ارزشمندی را نیز هدر میدهد.
فناوری تنظیم فرکانس متغیر درایو:
با توجه به اینکه بارهای پمپ آب متعلق به بارهای گشتاور مربعی هستند، دبی (Q)، هد (H)، توان (P) و سرعت موتور (n) آنها به صورت زیر با هم مرتبط هستند.
Q1/Q0=n1/n0 H1/H0=(n1/n2)^2 P1/P0=(n1/n2)^3
Q0، H0، P0، n0 کمیتهایی هستند که در شرایط عملیاتی نامی قرار دارند.
Q1، H1، P1 و n1 کمیتهایی در شرایط عملیاتی واقعی هستند.
بنابراین، با تغییر سرعت آن برای کنترل نرخ جریان آن برای دستیابی به اهداف عملی، فناوری مبدل فرکانس با تغییر فرکانس منبع تغذیه، سرعت موتور را تغییر میدهد و توان متناسب با توان سوم سرعت تغییر میکند و در مصرف انرژی بسیار صرفهجویی میکند. علاوه بر این، دارای ویژگیهای عملکرد ساده، نگهداری راحت، عملکرد پایدار و محدوده سرعت وسیع است که آن را به طور گسترده در زمینه پمپهای آب مورد استفاده قرار میدهد.