Cách VFD thực hiện quy định tốc độ và tiết kiệm năng lượng

VFD có các chức năng ổn định điện áp, điều tốc, điều chỉnh điện áp, điều tần,… Ứng dụng khoa học công nghệ hiện đại. Mặc dù nó đắt tiền và có cấu trúc bên trong phức tạp, nhưng nó có hiệu suất tốt và dễ sử dụng. Do đó, biến tần không chỉ được sử dụng cho động cơ mà còn cho các Công suất, hình dạng và âm lượng khác nhau được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau. Với sự phát triển của công nghệ ứng dụng và giảm chi phí sản xuất, biến tần sẽ được sử dụng rộng rãi hơn.

Làm thế nào để biến tốc độ ổ đĩa làm việc, làm thế nào để điều chỉnh tốc độ và tiết kiệm năng lượng? Phần sau đây chủ yếu bắt đầu với nguyên lý làm việc của biến tần, và giải thích chức năng điều chỉnh tốc độ và tiết kiệm năng lượng của biến tần một cách đơn giản.

Thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều có điện áp và tần số không đổi thành dòng điện xoay chiều có điện áp và tần số thay đổi được gọi là bộ truyền động có tốc độ thay đổi, và bộ truyền động có tốc độ thay đổi là mạch biến tần một pha AC-DC-AC cơ bản.

Chúng ta biết rằng tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều cảm ứng là n = 60f/p (f đại diện cho tần số và p đại diện cho số cặp cực). Từ công thức này, không khó để thấy rằng tốc độ quay n phụ thuộc vào số cực và tần số của động cơ. Theo nguyên lý làm việc của động cơ ta biết rằng số cực của động cơ là không đổi nên muốn điều chỉnh tốc độ của động cơ ta không thể thay đổi số cực của động cơ. Theo công thức tính tốc độ quay của động cơ ta cũng có thể điều khiển tốc độ quay của động cơ bằng cách điều chỉnh tần số trước khi vào động cơ. Do đó, biến tần vfd làm thiết bị điều khiển tốc độ động cơ bằng cách điều khiển tần số là lựa chọn tốt nhất cho động cơ.

Nếu điện áp không đổi và chỉ giảm tần số, thì từ thông của cuộn dây cảm ứng từ của động cơ sẽ tăng khi tần số giảm, mạch từ sẽ bị bão hòa nghiêm trọng và thậm chí động cơ sẽ bị cháy. Do đó, VFD phải kiểm soát đầu ra của điện áp VFD trong khi thay đổi tần số, để giữ cho từ thông của động cơ không đổi và tránh bão hòa từ tính.

Điểm yếu trường: Khi tần số đầu ra VFD cao hơn tần số định mức của động cơ, điện áp đầu ra tối đa của VFD chỉ có thể bằng điện áp định mức của động cơ, do đó điện áp đầu ra của VFD không còn tiếp tục tăng với sự gia tăng của tần số. Tại thời điểm này, tần số f tiếp tục tăng trong khi điện áp U không đổi, do đó U/f sẽ giảm khi tần số tăng, từ thông trong cuộn dây cảm ứng từ của động cơ sẽ giảm và từ thông của động cơ là ở trạng thái từ trường yếu.

Chúng tôi biết rằng đối với một động cơ, dòng điện định mức và điện áp định mức của nó là nhất định, vì vậy khi tần số đầu ra vượt quá tần số định mức, điện áp sẽ chỉ đạt đến giá trị định mức và điện áp không còn có thể tiếp tục thay đổi tuyến tính với tần số, vì vậy điện áp cao nhất của động cơ chỉ được bằng điện áp định mức của động cơ và không được vượt quá giá trị này.

Khi động cơ được cấp nguồn bằng nguồn điện tần số, dòng điện khởi động của động cơ khởi động có khởi động trực tiếp gấp 6-7 lần dòng định mức và dòng khởi động của động cơ khởi động có khởi động sao/tam giác và khởi động giảm áp tự động ghép nối cũng gấp 4-5 lần dòng định mức. Dòng khởi động rất lớn sẽ tác động cơ học lớn lên động cơ; khi sử dụng nguồn điện VFD, nó có thể khởi động hoặc dừng động cơ một cách trơn tru mà không cần bước, bởi vì điện áp đầu ra và tần số của VFD được thêm dần vào động cơ, và dòng khởi động Nó gấp 1,2-1,5 lần dòng định mức, do đó tác động yếu hơn và có thể giảm dòng khởi động và công suất phân phối một cách hiệu quả, loại bỏ ứng suất tác động cơ học lên động cơ và kéo dài tuổi thọ.

Ứng dụng thực tế của VFD trong các nhà máy điện chủ yếu là trên các loại quạt và máy bơm, chẳng hạn như máy cấp than, quạt gió cảm ứng, máy bơm nước ngưng, máy bơm nước tuần hoàn, v.v. Để đảm bảo độ tin cậy và ổn định của các thiết bị này trong quá trình sản xuất và vận hành, chúng tôi đã để lại một lề nhất định trên các thiết bị cơ khí này khi lựa chọn công suất lái. Nếu động cơ không cần chạy ở mức đầy tải theo yêu cầu của tải, mô-men xoắn còn lại sẽ trở thành tổn thất, bao gồm tổn thất năng lượng nhiệt và tổn thất công suất hoạt động, điều này sẽ gây ra mức tiêu thụ điện năng không cần thiết. chất thải. Trong trường hợp không áp dụng VFD, việc điều chỉnh tốc độ của quạt, máy bơm và các thiết bị khác bằng cách điều chỉnh độ mở của vách ngăn điều chỉnh ở đầu vào và đầu ra, độ mở của van, độ mở của cánh di chuyển, v.v., và quạt được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh các lỗ này. Hoặc lượng không khí hoặc lượng nước của máy bơm, yêu cầu năng lượng thực tế ít hơn nhiều so với nguồn điện đầu vào được sử dụng để điều chỉnh các lỗ này, do đó, việc chặn các vách ngăn, van và cánh quạt chuyển động sẽ gây ra một lượng lớn điện năng tiêu thụ.
Bây giờ chúng tôi sử dụng ổ đĩa xoay chiều để điều chỉnh tốc độ của các thiết bị này. Khi tải giảm theo yêu cầu thực tế, tần số của máy bơm hoặc quạt có thể được giảm thông qua ổ đĩa xoay chiều để giảm tốc độ của nó để đáp ứng nhu cầu sản xuất thực tế, điều này không chỉ làm giảm tổn thất năng lượng điện, mà còn đảm bảo an toàn cho hoạt động lâu dài của thiết bị. Điều này cũng áp dụng chức năng điều chỉnh tốc độ và tiết kiệm năng lượng của ổ đĩa vfd.