ผู้จำหน่ายอุปกรณ์ป้อนกลับพลังงานสำหรับตัวแปลงความถี่: ฟังก์ชันการแปลงความถี่และควบคุมความเร็วของตัวแปลงความถี่คือการแปลงแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส (หรือแหล่งจ่ายไฟใดๆ) ที่สามารถปรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ได้ ให้เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส บางครั้งตัวแปลงความถี่ยังถูกเรียกว่าอุปกรณ์ปรับแรงดันไฟฟ้าและความถี่ VVVF ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับควบคุมความเร็วของมอเตอร์ AC (แบบอะซิงโครนัสหรือซิงโครนัส)
ระบบควบคุมความเร็วมอเตอร์ AC แบบปรับความถี่ได้ ประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์ AC แบบปรับความถี่ได้ ไดรเวอร์มอเตอร์ AC และตัวควบคุม อุปกรณ์หลักที่สำคัญคือตัวแปลงความถี่ ซึ่งใช้เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าและความถี่ของมอเตอร์เปลี่ยนแปลงอย่างราบรื่น
การควบคุมความเร็วความถี่แปรผันนั้นไม่มีวิธีใดเทียบเท่ากับวิธีการก่อนหน้านี้ เช่น การควบคุมแรงดันไฟฟ้า การควบคุมความเร็วขั้วแปรผัน การควบคุมความเร็วแบบคาสเคด การควบคุมความเร็วสลิป และการควบคุมความเร็วคัปปลิ้งไฮดรอลิก ทั้งในด้านช่วงความถี่ ความแม่นยำสถิต คุณภาพไดนามิก ประสิทธิภาพของระบบ ฟังก์ชันการป้องกันที่ครอบคลุม และการใช้งานระบบควบคุมอัตโนมัติและการควบคุมกระบวนการที่ง่ายดาย เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นโซลูชันการควบคุมความเร็วที่มีอนาคตสำหรับมอเตอร์ AC ซึ่งแสดงถึงทิศทางการพัฒนาระบบส่งไฟฟ้าในอนาคต
ในช่วงสามสิบปีที่ผ่านมา ระบบควบคุมความเร็วของตัวแปลงความถี่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เหล็ก โลหะวิทยา ปิโตรเลียม เคมี สิ่งทอ เส้นใยเคมี อุตสาหกรรมเบา การผลิตกระดาษ ยาง พลาสติก พลังงาน และการจัดการน้ำ การประยุกต์ใช้ระบบควบคุมความเร็วแบบปรับความถี่สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแรงดันต่ำได้รับความนิยมและเติบโตอย่างรวดเร็ว ระบบควบคุมความเร็วแบบปรับความถี่สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าแรงดันสูงก็ได้รับความสนใจและมีการนำมาประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่อง นอกจากประสิทธิภาพในการควบคุมความเร็วที่ยอดเยี่ยมแล้ว ระบบควบคุมความเร็วแบบปรับความถี่ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับยังมีบทบาทสำคัญในการประหยัดพลังงานไฟฟ้าและรักษาสิ่งแวดล้อม จึงเป็นอุปกรณ์ควบคุมความเร็วที่เหมาะสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีขององค์กรและการพัฒนาผลิตภัณฑ์
ผลการประหยัดพลังงานของตัวแปลงความถี่ต่อพัดลมและปั๊มน้ำ
มีความแตกต่างทางพลังงานอย่างมากเนื่องจากความขัดแย้งระหว่างอุปทานและอุปสงค์ไฟฟ้า (อุปทานเกินอุปสงค์) และจำเป็นต้องอนุรักษ์พลังงาน สถิติของหน่วยงานที่เกี่ยวข้องระบุว่า ในปี พ.ศ. 2545 จีนมีกำลังการผลิตไฟฟ้าติดตั้ง 31.9 พันล้านกิโลวัตต์ โดยมีกำลังการผลิตไฟฟ้าต่อปี 1,346.6 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง แม้จะอยู่ในอันดับสองของโลกในด้านขนาดไฟฟ้า แต่ปริมาณการใช้ไฟฟ้าต่อหัวกลับต่ำที่สุดแห่งหนึ่งของโลก ยิ่งไปกว่านั้น การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจจีนยังต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้น หากคำนวณจากความต้องการการเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศที่เพิ่มขึ้น 8% และปริมาณไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น 11% กำลังการผลิตไฟฟ้าของจีนน่าจะอยู่ระหว่าง 570 ถึง 600 ล้านกิโลวัตต์ภายในปี พ.ศ. 2553 โดยมีกำลังการผลิตไฟฟ้าต่อปี 28,000-2900 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง ในช่วงฤดูร้อนปี พ.ศ. 2546 อุณหภูมิที่สูงอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดภาวะขาดแคลนไฟฟ้าในบางจังหวัดและเมือง ส่งผลให้ต้องมีการปันส่วนไฟฟ้า เนื่องจากภาระหนักของโครงข่ายไฟฟ้า ทำให้เกิดความไม่เสถียรของระบบไฟฟ้าท้องถิ่น คำอธิบายข้างต้นแสดงให้เห็นว่าอุปทานและอุปสงค์ไฟฟ้าของจีนไม่สมดุล โดยปริมาณอุปทานน้อยกว่าอุปสงค์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องประหยัดไฟฟ้า
ประโยชน์ด้านการประหยัดพลังงานของการควบคุมความเร็วความถี่แปรผันสำหรับพัดลมและปั๊มน้ำ:
กำลังการผลิตติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าในประเทศจีนสูงถึง 450 ล้านกิโลวัตต์ ซึ่งคิดเป็นประมาณ 65% ของกำลังการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศ ดังนั้น การประหยัดพลังงานสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง มอเตอร์ทั่วไปมีสองวิธีในการประหยัดพลังงาน หนึ่งคือการปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์เพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพในระยะยาว ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับเครื่องจักรความเร็วคงที่ และอีกวิธีหนึ่งคือการปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ เพื่อให้มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วที่ประหยัดพลังงานสูงสุด
พัดลม ปั๊มน้ำ และคอมเพรสเซอร์ เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบเศรษฐกิจของประเทศ มีกำลังการผลิตมอเตอร์รวม 150 ล้านเครื่อง และใช้พลังงานประมาณ 35% ของปริมาณการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศ พัดลมและปั๊มน้ำประมาณ 20% ถึง 30% จำเป็นต้องมีการควบคุมความเร็ว
ระบบขับเคลื่อนความถี่แปรผันเป็นโซลูชันประหยัดพลังงานเสริมสำหรับพัดลมและปั๊มน้ำ ตามทฤษฎีของไหล กำลังเพลาของปั๊มพัดลมแบบแรงเหวี่ยงเป็นฟังก์ชันลูกบาศก์ของความเร็วในการหมุน เมื่อความเร็วลดลง การใช้พลังงานจะลดลงอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ที่ความเร็ว 50% กำลังกลของเพลาจะลดลงเพียง 12.5% แน่นอนว่าประสิทธิภาพของระบบควบคุมความเร็วแตกต่างกันอย่างมาก และประสิทธิภาพของอุปกรณ์ควบคุมความเร็วไฮดรอลิกหลังจากสลิปไม่สูง η≈(1-S) ที่ความเร็วรอบ 50% ηvs≈50% และประสิทธิภาพของตัวแปลงความถี่สูง โดยมีค่าตัวประกอบประสิทธิภาพสูง ηvvvF≈95% ~ 98% และยังคงไม่เปลี่ยนแปลงโดยประมาณ