Leverantörer av bromsenheter för frekvensomvandlare påminner om att vissa industriföretag, på grund av statliga policykrav, stark marknadsföring av frekvensomvandlarteknik och stark marknadsföring från återförsäljare av frekvensomvandlare, omedvetet har likställt användningen av frekvensomvandlare med energibesparing och elbesparing. Men i praktiken, på grund av olika industriella kontrollsituationer, inser många företag gradvis att inte alla platser där frekvensomvandlare används kan spara energi och el. Så vad är orsakerna till denna situation och vilka är de missuppfattningar som folk har om frekvensomvandlare?
1. Frekvensomriktare kan spara energi när de används på alla typer av motorer
Huruvida en frekvensomvandlare kan uppnå energibesparingar avgörs av lastens hastighetsregleringsegenskaper. För centrifugalmaskiner, fläktar och vattenpumpar, som tillhör kvadratiska momentbelastningar, måste motorns uteffekt P ∝ Tn och P ∝ n3 uppfyllas, det vill säga att uteffekten på motoraxeln är proportionell mot varvtalets tredje potens. Det kan ses att för kvadratiska momentbelastningar är frekvensomvandlarens energibesparande effekt den mest framträdande.
För belastningar med konstant moment, såsom Roots-fläktar, är momentet oberoende av hastigheten. Generellt sätts ett avgasutlopp upp och styrs av en ventil. När luftvolymen överstiger behovet släpps överflödig luftvolym ut för att uppnå justering. I detta fall kan hastighetsreglering användas för drift, vilket också kan uppnå energibesparande effekter. Dessutom, för belastningar med konstant effekt, är effekten oberoende av hastigheten. I dessa fall finns det inget behov av att använda en frekvensomvandlare.
2. Missuppfattningar om felaktiga metoder vid beräkning av energiförbrukning
Många företag använder ofta reaktiv effektkompensation baserad på skenbar effekt när de beräknar energibesparingseffektiviteten. Till exempel, när en motor körs med full belastning under nätfrekvensförhållanden, är den uppmätta driftsströmmen 194 A. Efter användning av variabel frekvenshastighetsreglering ökar effektfaktorn under full belastning till cirka 0,99. Vid denna tidpunkt är den uppmätta strömmen 173 A. Anledningen till minskningen av ström är att frekvensomvandlarens interna filterkondensator förbättrar systemets effektfaktor.
Enligt beräkningen av den skenbara effekten är energibesparingseffekten följande:
ΔS=UI=380×(194–173)=7,98 kVA
Energibesparande effekten är cirka 11 % av motorns nominella effekt.
Faktum är att den skenbara effekten S är produkten av spänning och ström. Under samma spänningsförhållanden är förändringen i skenbar effekt proportionell mot förändringen i ström. Med tanke på systemreaktansen i kretsen representerar den skenbara effekten inte motorns faktiska effektförbrukning, utan representerar den maximala uteffekten under ideala förhållanden. Motorns faktiska effektförbrukning uttrycks vanligtvis som aktiv effekt. Motorns faktiska effektförbrukning bestäms av motorn och dess belastning. Efter att effektfaktorn ökats ändras inte motorns belastning, och motorns verkningsgrad ändras inte heller. Därför kommer motorns faktiska effektförbrukning inte att förändras. Efter att effektfaktorn ökats sker ingen förändring i motorns drifttillstånd, statorström, aktiv och reaktiv ström. Så hur förbättras effektfaktorn? Anledningen ligger i filterkondensatorn inuti frekvensomvandlaren, och en del av motorns förbrukning är den reaktiva effekten som genereras av filterkondensatorn. Förbättringen av effektfaktorn minskar frekvensomvandlarens faktiska ingångsström och minskar även nätförluster och transformatorförluster i elnätet. I ovanstående beräkning, även om den faktiska strömmen används för beräkningen, beräknas den skenbara effekten istället för den aktiva effekten. Därför är det felaktigt att använda skenbar effekt för att beräkna energibesparande effekter.
3. Som en elektronisk krets förbrukar även frekvensomvandlaren själv ström
Av frekvensomvandlarens sammansättning framgår att frekvensomvandlaren själv har elektroniska kretsar, så den förbrukar också ström under drift. Även om den förbrukar mindre jämfört med högeffektsmotorer är dess egen strömförbrukning ett objektivt faktum. Enligt expertberäkningar är den maximala egenströmförbrukningen för en frekvensomvandlare cirka 3–5 % av dess nominella effekt. En luftkonditionering på 1,5 hästkrafter förbrukar 20–30 watt elektricitet, vilket motsvarar ett kontinuerligt sken.
Sammanfattningsvis är det ett faktum att frekvensomvandlare har energibesparande funktioner vid drift vid nätfrekvens, men deras förutsättning är: för det första hög effekt och att de är en fläkt-/pumpbelastning; för det andra har själva enheten energibesparande funktion (programvarusupport); för det tredje långsiktig kontinuerlig drift. Det är dessa tre villkor under vilka en frekvensomvandlare kan uppvisa energibesparande effekter.