Постачальники інверторних пристроїв зворотного зв'язку по енергії нагадують вам, що з постійним розвитком науки і техніки люди приділяють більше уваги збереженню електроенергії. Слабкі ланки традиційних приводів постійного струму поступово демонструють ознаки того, що вони не відповідають вимогам часу. Комутатор обмежує обслуговування та використання двигунів постійного струму. Тому люди почали вивчати застосування технології регулювання швидкості змінного струму, і лише в 1970-х роках швидкий розвиток електронних технологій, особливо технологій керування та мікроелектроніки, поступово замінив регулювання швидкості постійного струму на регулювання швидкості змінного струму. В результаті народилися перетворювачі частоти.
1. Щодо перетворювача частоти
Початковою функцією перетворювачів частоти було регулювання швидкості, але з розвитком технологій сучасне застосування перетворювачів частоти в Китаї в основному зосереджено на енергозбереженні, підкреслюючи енергозберігаючу роль в електротехнічній галузі. Наша країна відчуває дефіцит енергії, і через технологічні проблеми коефіцієнт використання енергії невисокий. Електроенергія є надзвичайно дефіцитною, особливо як чисте джерело енергії. За величезного споживання електроенергії енергія в енергозберігаючому стані становить лише невелику частину від загального споживання енергії. Однак у Китаї існує величезна кількість двигунів з потенціалом енергозбереження, і енергозберігаючі застосування мають широкі перспективи та є дуже необхідною тенденцією, що також певною мірою сприяє розвитку технології змінної частоти.
2. Щодо гармонік
Найбільшою проблемою під час роботи перетворювачів частоти є хвилі частоти. Розвиток електронних технологій дозволив загальним перетворювачам частоти досягти функцій фільтрації завдяки розумному проекту програмного та апаратного забезпечення. Після обробки вони можуть ефективно запобігати та фільтрувати переважну більшість гармонік вищого порядку, забезпечуючи відповідність електротехнічних виробів електромагнітній сумісності (ЕМС). Однак електронне обладнання, прилади тощо деяких компаній є відносно старіючими, тому вони особливо чутливі до певних гармонік вищого порядку та не можуть належним чином працювати при використанні з перетворювачами частоти. Основною причиною такої ситуації є те, що нелінійні компоненти випрямлячної та інверторної частин перетворювача частоти викликають зміни в подачі живлення, що призводить до гармонічних перешкод та впливає на ефект перетворення частоти. Основним рішенням є використання екранованих кабелів для виходу, а одностороннє заземлення може ефективно запобігти перешкодам. Додавання фільтрів до вхідної та вихідної секцій може значно зменшити амплітуду гармонік нижчого порядку та досягти енергозберігаючих ефектів шляхом фільтрації гармонік. Для керування сигналами, особливо для аналогових сигналів, для одностороннього заземлення зазвичай використовується екранована вита пара, що може ефективно запобігти зовнішнім перешкодам. Метод керування SPWM, який зараз використовується в перетворювачах частоти, позитивно впливає на регулювання гармонійних складових та контроль коефіцієнтів спотворень. Таким чином, здатність перетворювачів частоти PWM до боротьби з гармонійними перешкодами порівняно з перетворювачами частоти з керуванням SPWM має значну різницю.
3. Застосування перетворювачів частоти у промисловому виробництві
3.1 Застосування перетворювача частоти в промислових машинах та обладнанні для насосних навантажень
Причина широкого використання перетворювачів частоти в промислових машинах та обладнанні для регулювання навантаження насосів полягає в їхній потужній технології регулювання швидкості, яка використовує частоту статора двигуна для відповідної зміни швидкості двигуна, що зрештою змінює умови роботи навантаження насоса та робить оригінальне обладнання більш здатним відповідати виробничим вимогам. Якщо в промисловому виробництві відбувається значна зміна навантаження механічного обладнання та насосів, використання технології перетворювача частоти для керування вихідною потужністю перетворювача частоти може дозволити налаштувати навантаження насоса відповідно до умов виробничого процесу, досягти найкращого ефекту енергозбереження, підвищити рівень виробництва, прискорити процес промислової автоматизації, подовжити термін служби обладнання, покращити якість продукції, підвищити ефективність виробництва та дозволити підприємствам отримати вищі економічні вигоди.
3.2 Застосування перетворювача частоти в навантаженні вентилятора промислового виробничого обладнання
Вентилятори в основному використовуються в системах охолодження, котельних системах, системах сушіння та витяжних системах у промисловому виробництві. У процесі виробництва ми контролюємо такі фактори, як об'єм повітря та температура, що впливають на виробництво, щоб досягти належних умов для виробничої технології та умов роботи. У попередньому процесі керування часто використовувався метод регулювання ступеня відкриття та закриття повітряного випускного отвору та дефлектора. Недоліком використання цього методу керування є те, що незалежно від виробничого процесу та умов роботи вентилятор завжди працює з постійною швидкістю, що не може точно відповідати умовам виробничого процесу та умовам експлуатації, витрачає енергію та споживає обладнання та матеріали, знижує прибуток від виробництва та скорочує термін служби обладнання. Наприклад, заводи хімічного волокна, сталеливарні заводи, цементні заводи тощо використовують вентилятори. Якщо ми використовуємо регулювання повітряного випускного отвору для зміни об'єму повітря, двигун завжди працюватиме з повним навантаженням, але відкриття повітряної заслінки буде лише від 50% до 80%, що було б марнотратством. Технологія перетворювача частоти використовується в навантаженні вентилятора, а її безступінчасте регулювання швидкості може розширити діапазон швидкостей вентилятора, зробити його надійнішим, простішим у плануванні та досягти високих умов для виробничих процесів та робочих умов.
3.3 Застосування перетворювачів частоти для енергозбереження та зменшення споживання
У місцях, де навантаження на двигун, як правило, постійне, таких як текстильні фабрики та сталеливарні заводи, двигун зазвичай працює з певною потужністю, і продуктивність перетворювача частоти важко замінити іншим обладнанням, таким як плавне прискорення та уповільнення, точне керування крутним моментом та хороша робоча стабільність, тому його можна добре використовувати. На таких заводах перетворювачі частоти не тільки не економлять енергію, але й навпаки, через їхню високу вартість та енергоспоживання вся система стає дорожчою та споживає більше енергії. Навпаки, у таких застосуваннях, як вентилятори та насоси, характеристики енергозбереження та зниження споживання стають дуже помітними. У цих застосуваннях струмове навантаження часто змінюється. Якщо кілька двигунів використовуються паралельно, це однозначно збільшить вартість обладнання. Якщо використовувати попередній метод регулювання швидкості, це також не сприяє досягненню мети автоматизації виробництва. У цьому випадку деякі виробники випустили спеціалізовані перетворювачі частоти для цього застосування. Цей тип перетворювача частоти не має характеристик високоточного регулювання швидкості та керування крутним моментом, тому його виробнича вартість також дуже низька.
4. Вибір перетворювача частоти
Завдяки розвитку технології перетворення частоти, на ринку зараз представлено безліч брендів та типів перетворювачів частоти. Основні методи керування включають: метод керування плоским тиском, тобто технологію U/F=K; метод векторного керування, також відомий як технологія VECTOR; технологію прямого керування крутним моментом (DTC) тощо. Підприємства можуть вибирати перетворювачі частоти відповідно до своєї фактичної ситуації, щоб задовольнити вимоги керування різним обладнанням, особливо при застосуванні перетворювачів частоти в механічному обладнанні зі змінними крутними моментами, що може досягти кращого ефекту енергозбереження. Що стосується вибору потужності для перетворювачів частоти, вона повинна бути науково обрана на основі фактичного струму навантаження. Ви також можете вибрати перетворювач частоти з вбудованим PID-регулятором для керування конфігурацією відповідно до фактичних потреб. Наразі багато перетворювачів частоти на ринку мають шинні інтерфейси, а в процесі виробництва перетворювачі частоти виступають вузлом мережі для підключення до інших комунікаційних пристроїв, що може ефективно підвищити ефективність та досягти енергозбереження, а також сприяти позитивній тенденції до підвищення точності та інтелекту керування. Технологія польових шин наразі є передовою технологією автоматизації, яка інтегрує технологію комп'ютерного керування, комунікаційні технології та технологію принципу автоматичного керування. Таким чином, він може досягти багатофункціональної передачі кількох параметрів сигналу по парі проводів та забезпечувати живленням кілька пристроїв, що не тільки економить електроенергію, але й економить кошти.
Енергозберігаючі характеристики перетворювачів частоти привернули широку увагу суспільства та знайшли застосування в різних галузях. Ринкові перетворювачі частоти в основному використовуються для регулювання швидкості двигунів змінного струму та наразі є найідеальнішим та найперспективнішим рішенням для регулювання швидкості в цій галузі. Що ще важливіше, перетворювачі частоти мають енергозберігаючі ефекти, а енергозбереження – це питання, яке необхідно серйозно розглядати в промисловому розвитку та споживанні енергії, і є необхідною гарантією для досягнення сталого розвитку підприємств. Завдяки своєму енергозберігаючому ефекту та технології регулювання швидкості, перетворювачі частоти стали популярним обладнанням автоматизації і тому швидко розвиваються та застосовуються. Майбутні перспективи перетворювачів частоти дуже багатообіцяючі, і вони можуть застосовуватися в ширшому спектрі галузей, відіграючи більшу роль у зниженні споживання енергії та підвищенні ефективності підприємств. Застосування перетворювачів частоти має дуже широкі перспективи розвитку.