Napjaink rendkívül versenyképes ipari környezetben az energiafogyasztás és a folyamatszabályozás optimalizálása nemcsak előny, hanem szükség is. Ennek az átalakulásnak a középpontjában egy erős eszköz áll: afrekvenciaváltó, más néven VFD (Variable Frequency Drive).
Afrekvenciaváltó, amelyet általában váltóáramú meghajtónak vagy változó frekvenciájú meghajtónak (VFD) neveznek, egy fejlett teljesítményelektronikai eszköz, amelyet váltóáramú (AC) motorok fordulatszámának és nyomatékának szabályozására terveztek. Ez a motor tápellátásának frekvenciájának és feszültségének változtatásával érhető el. A hagyományos fix fordulatszámú alkalmazásokban a közvetlenül a fő tápegységre csatlakoztatott motor állandó fordulatszámon működik, ami gyakran jelentős mennyiségű energiapazarlást eredményez, különösen olyan rendszerekben, ahol az áramlást vagy a nyomást mechanikus eszközökkel, például szelepekkel vagy csappantyúkkal kell szabályozni.
Alapműködés A változtatható sebességű hajtás alapműködése egy kétlépcsős váltási folyamatból áll.
Először is a bejövő fix frekvenciájú váltakozó áramot (például 50/60 Hz) egyenirányítónak nevezett komponens egyenárammá (DC) alakítja át. Az egyenáramú teljesítményt ezután kisimítják és szűrik, mielőtt az inverter rész visszafordítaná váltakozó áramra.
A legfontosabb, hogy ennek az új váltakozó áramú kimenetnek a frekvenciája és feszültsége pontosan szabályozható az inverter mikroprocesszorával. Ez a funkció lehetővé teszi a kezelő számára, hogy pontosan hozzáigazítsa a motor fordulatszámát a folyamatkövetelményekhez, ami az energiamegtakarítási potenciál sarokköve.
Egyenirányító: a háromfázisú vagy egyfázisú váltakozó áramú bemenetet egyenárammá alakítja.
DC busz (szűrővel): DC táp, amely kondenzátorokat és induktorokat használ az átmenet tárolására és simítására.
Frekvenciaváltó: a frekvenciaváltó magja. A szigetelt kapu bipoláris tranzisztorok (IGBT) az egyenáramú tápegység nagyon magas frekvenciájú be- és kikapcsolására szolgálnak.
Mikroprocesszoros egység (MPU): Az agy, amely a teljes műveletet vezérli, végrehajtja a vezérlő algoritmust, és feldolgozza az észlelőegységből érkező jeleket.
Vezérlő interfész: Lehetővé teszi a paraméterek beállítását, felügyeletét és szélesebb vezérlőrendszerbe való integrálását.
Jelentős energiamegtakarítás (20-50%):Ez a centrifugális terhelések, például a ventilátorok és szivattyúk legnagyobb előnye. Az affinitási törvény kimondja, hogy a szivattyú vagy ventilátor által fogyasztott teljesítmény arányos a sebesség kockájával. A sebesség 20%-os csökkentése közel 50%-kal csökkenti az energiafogyasztást. Az SPX meghajtók fejlett algoritmusokat használnak a motor teljesítményének valós időben történő pontos terhelési igényéhez való igazítására.
Pontos folyamatvezérlés:Az egyszerű fordulatszám-változtatások mellett a vektorvezérlési mód lehetővé teszi a fordulatszám és a nyomaték pontos beállítását. Ez javítja a termékek minőségét, stabilizálja a gyártósorokat, és csökkenti a hulladékot az olyan iparágakban, mint a textilgyártás, a megmunkálás és a csomagolás.
Csökkentett mechanikai igénybevétel és karbantartás:A változtatható frekvenciájú hajtások lágy indítást biztosítanak a motor fordulatszámának fokozatos növelése érdekében. Ez kiküszöböli a nagy bekapcsolási áramokat a közvetlen on-line indításnál (az elektromos rendszer megterhelése), és megakadályozza a hirtelen nyomaték-rándulásokat, amelyek koptathatják a szíjakat, a fogaskerekeket és a csapágyakat. Ezenkívül elkerüli a káros "vízkalapács" hatást a szivattyúrendszerekben.
A berendezés meghosszabbított élettartama:A motor ellenőrzött körülmények közötti működtetésével, elkerülve a termikus túlterheléseket, az elektromos feszültségeket és a mechanikai ütéseket, a VFD jelentősen meghosszabbítja a motor és a hajtott berendezés élettartamát.
HVAC rendszerek:Szabályozza a ventilátor fordulatszámát a klímaberendezésekben és a szivattyú fordulatszámát a hideg/melegvizes rendszerekben az optimális klímaszabályozás és a maximális energiahatékonyság érdekében kereskedelmi épületekben.
Víz- és szennyvízkezelés:Állítsa be a szivattyú sebességét a szűrésben, a levegőztető fúvókában és az adagolórendszerekben, hogy megfeleljen a változó igényeknek, biztosítva a folyamat stabilitását, miközben minimalizálja az energiafogyasztást.
Anyagkezelés:Sima gyorsítást és lassítást biztosít a szállítószalagok, daruk és felvonók számára, javítja a biztonságot, a pozicionálási pontosságot és csökkenti a termék kiömlését.
Szerszámgépek és gyártás:Pontos orsófordulatszám-szabályozást biztosít a megmunkáló központokhoz, koordinálja a mozgást az automatizált gyártósorokhoz, és javítja a termék minőségét és hozamát.
Megújuló energia:Maximalizálja a szélenergia felhasználását kulcsfontosságú elemként az olyan rendszerekben, mint a szélturbinák.
