przetwornice częstotliwości
co to jest Przetwornica częstotliwości?
Mówiąc najprościej, przetwornice częstotliwości są urządzeniem do konwersji mocy. Przetwornica częstotliwości konwertuje podstawową moc sinusoidalną o stałej częstotliwości (moc linii) na wyjście o zmiennej częstotliwości i zmiennym napięciu używane do sterowania prędkością silników indukcyjnych.
po co używać przetwornicy częstotliwości?
podstawową funkcją przetwornicy częstotliwości w zastosowaniach wodnych jest zapewnienie oszczędności energii. Dzięki sterowaniu prędkością pompy, a nie sterowaniu przepływem za pomocą zaworów dławiących, oszczędności energii mogą być znaczne.
na przykład redukcja prędkości o 20% może przynieść oszczędności energii o 50%. Poniżej opisano zmniejszenie prędkości i odpowiednie oszczędności energii. Oprócz oszczędności energii znacznie poprawiono żywotność wirnika, łożyska i uszczelnienia.
dostępne w wielu różnych typach przetwornice częstotliwości oferują optymalną metodę dopasowania natężenia przepływu pompy i wentylatora do wymagań systemu. Konwertuje standardową moc zakładu (220 V lub 380 V, 50 Hz) NA regulowane napięcie i częstotliwość do zasilania silnika PRĄDU PRZEMIENNEGO. Częstotliwość zastosowana do silnika PRĄDU PRZEMIENNEGO określa prędkość silnika.
silniki prądu przemiennego są zwykle tymi samymi standardowymi silnikami, które można podłączyć do linii zasilania prądem przemiennym. Dzięki zastosowaniu rozruszników bypass, praca może być utrzymana nawet w przypadku awarii falownika.
przetwornice częstotliwości oferują również dodatkową korzyść – zwiększoną trwałość łożyska i uszczelnienia pompy. Utrzymując tylko ciśnienie potrzebne w pompie, aby spełnić wymagania systemowe, pompa nie jest poddawana żadnym wyższym ciśnieniom niż to konieczne. Dlatego komponenty wytrzymują dłużej.
te same korzyści – ale w mniejszym stopniu – odnoszą się również do wentylatorów obsługiwanych przez przetwornice częstotliwości.
aby uzyskać optymalną wydajność i niezawodność, wielu specyfikatorów uzyskuje szczegółowe informacje od producentów. Może to obejmować wydajność przetwornicy częstotliwości, wymaganą konserwację, możliwości diagnostyczne w przetwornicy częstotliwości i ogólne funkcje operacyjne.
następnie dokonują szczegółowej analizy, aby określić, który system zapewni najlepszy zwrot z inwestycji.
dodatkowe korzyści z przetwornic częstotliwości
oprócz oszczędności energii i lepszej kontroli procesu, przetwornice częstotliwości mogą zapewnić inne korzyści:
- Przetwornica częstotliwości może być używana do sterowania temperaturą procesu, ciśnieniem lub przepływem bez użycia oddzielnego sterownika. Odpowiednie czujniki i elektronika są używane do łączenia napędzanych urządzeń z przetwornicą częstotliwości.
- koszty konserwacji można obniżyć, ponieważ niższe prędkości robocze przekładają się na dłuższą żywotność łożysk i silników.
- eliminacja zaworów dławiących i amortyzatorów eliminuje również konserwację tych urządzeń i wszystkich powiązanych elementów sterujących.
- softstart silnika nie jest już potrzebny.
- kontrolowana prędkość rozruchu w układzie cieczy może wyeliminować problemy z uderzeniem wodą.
- zdolność przetwornicy częstotliwości do ograniczenia momentu obrotowego do poziomu wybranego przez użytkownika może chronić napędzane urządzenia, które nie tolerują nadmiernego momentu obrotowego.
Analizuj System jako całość
ponieważ proces konwersji mocy przychodzącej z jednej częstotliwości na drugą spowoduje pewne straty, oszczędności energii muszą zawsze pochodzić z optymalizacji wydajności całego systemu.
pierwszym krokiem w określeniu potencjału oszczędności energii systemu jest dogłębna analiza działania całego systemu. Aby zapewnić oszczędność energii, wymagana jest szczegółowa znajomość obsługi urządzeń i wymagań procesowych. Ponadto należy wziąć pod uwagę rodzaj przetwornicy częstotliwości, oferowane funkcje i ogólną przydatność do zastosowania.
przetwornice częstotliwości / Konfiguracja wewnętrzna
przetwornice częstotliwości zawierają trzy podstawowe sekcje:
- układ prostowniczy-składa się z diod, SCR lub izolowanych tranzystorów bipolarnych gate. Urządzenia te konwertują zasilanie linii AC na prąd stały.
- Magistrala DC – składa się z kondensatorów, które filtrują i przechowują ładunek DC.
- falownik – składa się z tranzystorów wysokonapięciowych dużej mocy, które przekształcają moc prądu stałego na wyjście prądu przemiennego o zmiennej częstotliwości i zmiennym napięciu dostarczane do obciążenia.
przetwornice częstotliwości zawierają również potężny mikroprocesor, który steruje obwodem falownika w celu wytworzenia prawie czystego sinusoidalnego napięcia o zmiennej częstotliwości dostarczanego do obciążenia. Mikroprocesor steruje również konfiguracjami wejść / wyjść, ustawieniami przetwornicy częstotliwości, warunkami awarii i protokołami komunikacyjnymi.