Convertitori di frequenza Aviation
Convertitori di frequenza
Che cos’è un convertitore di frequenza?
In poche parole, i convertitori di frequenza sono un dispositivo di conversione di potenza. Il convertitore di frequenza converte una frequenza fissa di base, tensione fissa potenza sinusoidale (potenza di linea) ad una frequenza variabile, uscita a tensione variabile utilizzato per controllare la velocità dei motori asincroni.
Perché utilizzare un convertitore di frequenza?
La funzione primaria di un convertitore di frequenza nelle applicazioni acquatiche è quella di fornire un risparmio energetico. Controllando la velocità di una pompa piuttosto che controllare il flusso attraverso l’uso di valvole di limitazione, il risparmio energetico può essere sostanziale.
Ad esempio, una riduzione della velocità del 20% può produrre un risparmio energetico del 50%. Quanto segue descrive la riduzione della velocità e il corrispondente risparmio energetico. Oltre al risparmio energetico, la vita della girante, del cuscinetto e della guarnizione notevolmente è migliorata.
Disponibili in molti tipi diversi, i convertitori di frequenza offrono un metodo ottimale per abbinare le portate della pompa e del ventilatore ai requisiti di sistema. Converte la potenza standard dell’impianto (220V o 380 V, 50 Hz) in tensione e frequenza regolabili per alimentare il motore a corrente alternata. La frequenza applicata al motore a corrente alternata determina la velocità del motore.
I motori a corrente alternata sono di solito stessi motori standard che possono essere collegati attraverso la linea di alimentazione CA. Incorporando gli avviatori di bypass, il funzionamento può essere mantenuto anche se l’inverter dovesse fallire.
I convertitori di frequenza offrono anche un ulteriore vantaggio: maggiore durata della tenuta dei cuscinetti e della pompa. Mantenendo solo la pressione necessaria nella pompa per soddisfare i requisiti di sistema, la pompa non è sottoposta a pressioni più elevate del necessario. Pertanto, i componenti durano più a lungo.
Gli stessi vantaggi – ma in misura minore-si applicano anche ai ventilatori azionati da convertitori di frequenza.
Per ottenere efficienze e affidabilità ottimali, molti specificatori ottengono informazioni dettagliate dai produttori. Ciò può includere l’efficienza del convertitore di frequenza, la manutenzione richiesta, le capacità diagnostiche all’interno del convertitore di frequenza e le caratteristiche operative generali.
Quindi, fanno un’analisi dettagliata per determinare quale sistema darà il miglior ritorno sull’investimento.
Ulteriori vantaggi dei convertitori di frequenza
Oltre al risparmio energetico e al migliore controllo del processo, i convertitori di frequenza possono fornire altri vantaggi:
- Un convertitore di frequenza può essere utilizzato per il controllo della temperatura di processo, pressione o flusso senza l’uso di un controller separato. I sensori e l’elettronica adatti sono usati per interfacciare l’attrezzatura guidata con il convertitore di frequenza.
- I costi di manutenzione possono essere abbassati, poiché le velocità di funzionamento più basse si traducono in una maggiore durata per cuscinetti e motori.
- L’eliminazione delle valvole di limitazione e degli ammortizzatori elimina anche il mantenimento di questi dispositivi e di tutti i controlli associati.
- Non è più necessario un avviatore morbido per il motore.
- La velocità di rampa controllata in un sistema liquido può eliminare i problemi del colpo d’ariete.
- La capacità di un convertitore di frequenza di limitare la coppia a un livello selezionato dall’utente può proteggere le apparecchiature azionate che non tollerano una coppia eccessiva.
Analizza il sistema nel suo complesso
Poiché il processo di conversione della potenza in ingresso da una frequenza all’altra comporterà alcune perdite, il risparmio energetico deve sempre derivare dall’ottimizzazione delle prestazioni del sistema completo.
Il primo passo per determinare il potenziale di risparmio energetico di un sistema è analizzare a fondo il funzionamento dell’intero sistema. Per garantire un risparmio energetico è necessaria una conoscenza dettagliata del funzionamento delle apparecchiature e dei requisiti di processo. Inoltre, il tipo di convertitore di frequenza, le caratteristiche offerte e l’idoneità generale per l’applicazione dovrebbero essere considerati.
Convertitori di frequenza | Configurazione interna
I convertitori di frequenza contengono tre sezioni primarie:
- Circuito raddrizzatore-è costituito da diodi, SCR o transistor bipolari a gate isolato. Questi dispositivi convertono l’alimentazione della linea CA in corrente continua.
- DC Bus-è costituito da condensatori che filtrano e memorizzare la carica DC.
- Inverter-costituito da transistor ad alta tensione ad alta potenza che convertono l’alimentazione CC in un’uscita CA a frequenza variabile a tensione variabile consegnata al carico.
I convertitori di frequenza contengono anche un potente microprocessore che controlla il circuito dell’inverter per produrre una tensione sinusoidale a frequenza variabile quasi pura consegnata al carico. Il microprocessore controlla anche le configurazioni di ingresso / uscita, le impostazioni del convertitore di frequenza, le condizioni di guasto e i protocolli di comunicazione.