Os fornecedores de dispositivos de feedback de energia para conversores de frequência lembram que a economia de energia proporcionada por esses conversores se reflete principalmente na aplicação em ventiladores e bombas d'água. Para garantir a confiabilidade da produção, diversas máquinas industriais são projetadas com uma certa margem de potência de acionamento. Quando o motor não consegue operar em plena carga, além de atender aos requisitos de potência de acionamento, o torque excedente aumenta o consumo de energia ativa, resultando em desperdício de energia elétrica. O método tradicional de regulação de velocidade para equipamentos como ventiladores e bombas consiste em ajustar o volume de ar e água fornecido por meio da regulagem da abertura das válvulas e defletores de entrada ou saída. Esse método requer alta potência de entrada e consome muita energia durante o processo de fechamento das válvulas e defletores. Ao utilizar a regulação de velocidade por frequência variável, se a vazão necessária for reduzida, ela pode ser atendida diminuindo-se a velocidade da bomba ou do ventilador.
De acordo com a mecânica dos fluidos, P (potência) = Q (vazão) × H (pressão), onde a vazão Q é proporcional à potência da velocidade de rotação N, a pressão H é proporcional ao quadrado da velocidade de rotação N e a potência P é proporcional ao cubo da velocidade de rotação N. Se a eficiência da bomba d'água for constante, quando a vazão necessária diminui, a velocidade de rotação N pode diminuir proporcionalmente e, nesse caso, a potência de saída no eixo P diminui em uma relação cúbica. O consumo de energia do motor da bomba d'água é aproximadamente proporcional à velocidade de rotação. Quando a vazão necessária Q diminui, a frequência de saída do inversor Delta pode ser ajustada para reduzir proporcionalmente a velocidade do motor n. Nesse ponto, a potência P do motor elétrico diminuirá significativamente em uma relação cúbica, economizando de 40% a 50% de energia em comparação com o ajuste de defletores e válvulas, atingindo assim o objetivo de conservação de energia.
Por exemplo, ao projetar e instalar bombas d'água, considera-se o uso máximo e deixa-se uma certa margem de segurança. No entanto, na prática, é difícil atingir o uso máximo, o que leva ao fenômeno de "um cavalo grande puxando um carro pequeno". Os métodos tradicionais de regulação da vazão são feitos controlando a abertura de válvulas. Como resultado, a eficiência operacional da bomba d'água fica em torno de 30% a 60%, o que não só acarreta altos custos, como também desperdiça energia elétrica valiosa.
Tecnologia de regulação de inversores de frequência:
Devido ao fato de as cargas das bombas de água pertencerem à categoria de cargas de torque quadrático, sua vazão (Q), altura manométrica (H), potência (P) e velocidade do motor (n) estão relacionadas da seguinte forma:
Q1/Q0=n1/n0 H1/H0=(n1/n2)^2 P1/P0=(n1/n2)^3
Q0, H0, P0, n0 são as grandezas em condições nominais de operação.
Q1, H1, P1 e n1 são as grandezas em condições reais de operação.
Portanto, ao alterar sua velocidade para controlar a vazão e atingir objetivos práticos, a tecnologia de conversor de frequência modifica a velocidade do motor alterando a frequência da fonte de alimentação, e a potência varia proporcionalmente ao cubo da velocidade, economizando energia de forma significativa. Além disso, apresenta características como operação simples, manutenção conveniente, funcionamento estável e ampla faixa de velocidade, o que a torna amplamente utilizada no setor de bombas d'água.