Като външен доставчик на VFD (задвижване с променлива честота) бях свидетел от първа ръка на значението на разбирането как консумацията на енергия варира в зависимост от товара. Това знание е от решаващо значение както за нашите клиенти, така и за индустрията като цяло. В тази публикация в блога ще разгледам факторите, които влияят върху консумацията на енергия на VFD на открито и как тя се променя при различни условия на натоварване.
Разбиране на VFD на открито
Преди да проучим връзката между консумацията на енергия и натоварването, нека разберем накратко какво представляват външните VFD. Външните VFD са електронни устройства, които контролират скоростта и въртящия момент на електродвигателя чрез промяна на честотата и напрежението на захранването, подавано към него. Те са проектирани да работят в тежки външни среди, с характеристики като устойчиви на атмосферни влияния кутии, защита срещу прах и влага и толерантност към висока температура.
Външните VFD се използват широко в различни приложения, включително помпи, вентилатори, компресори и конвейери. Чрез регулиране на скоростта на двигателя според изискванията за натоварване, те могат значително да намалят консумацията на енергия и да подобрят ефективността на системата.
Фактори, влияещи върху консумацията на енергия
Няколко фактора влияят върху консумацията на енергия на външен VFD, включително:
1. Моторна ефективност
Ефективността на двигателя, свързан към VFD, играе важна роля в консумацията на енергия. По-ефективният двигател ще преобразува по-висок процент от електрическата енергия в механична енергия, което води до по-ниска консумация на енергия. Когато избирате двигател за използване с външен VFD, е важно да вземете предвид неговата ефективност, която обикновено се изразява като процент.
2. Ефективност на VFD
Ефективността на самия VFD също влияе върху консумацията на енергия. Съвременните VFD са проектирани да бъдат високоефективни, като някои модели постигат ефективност от над 95%. Въпреки това, ефективността на VFD може да варира в зависимост от неговия дизайн, работни условия и натоварване.
3. Характеристики на натоварването
Характеристиките на натоварването, като типа на натоварването (постоянен въртящ момент, променлив въртящ момент или постоянна мощност), профилът на натоварване (в стационарно състояние или динамичен) и инерцията на товара, могат да имат значително влияние върху консумацията на енергия. Например натоварване с променлив въртящ момент, като вентилатор или помпа, обикновено изисква по-малко мощност при по-ниски скорости, докато натоварване с постоянен въртящ момент, като конвейер или компресор, изисква относително постоянно количество мощност, независимо от скоростта.
4. Условия на работа
Условията на работа, като околна температура, влажност и надморска височина, също могат да повлияят на консумацията на енергия на външен VFD. Високите температури на околната среда могат да повишат вътрешната температура на VFD, което може да намали неговата ефективност и да увеличи консумацията на енергия. По същия начин високата влажност и надморската височина също могат да повлияят на работата на VFD и да увеличат консумацията на енергия.
Консумирана мощност спрямо натоварване
Връзката между консумацията на енергия и натоварването за външен VFD може да се опише със следните общи принципи:
1. При ниски натоварвания
При ниски натоварвания консумацията на енергия на външен VFD обикновено е сравнително ниска. Това е така, защото VFD регулира честотата и напрежението на захранването, подавано към двигателя, за да съответства на изискванията за натоварване, което води до по-нисък ток. В допълнение, модерните VFD са проектирани да имат висока ефективност при ниски натоварвания, което допълнително намалява консумацията на енергия.
Например, нека разгледаме aЗадвижване с променлива скорост за еднофазен двигателзадвижване на вентилатор. При ниски скорости вентилаторът изисква по-малко енергия за работа и VFD ще регулира съответно честотата и напрежението на захранването, подавано към двигателя. В резултат на това консумацията на енергия на двигателя и VFD ще бъде относително ниска.
2. При средни натоварвания
При средни натоварвания, консумацията на енергия на външен VFD нараства постепенно с натоварването. Това е така, защото с увеличаване на натоварването VFD трябва да достави повече мощност на двигателя, за да поддържа желаната скорост и въртящ момент. Въпреки това, увеличаването на консумацията на енергия обикновено не е пропорционално на увеличаването на натоварването, тъй като VFD все още може да регулира честотата и напрежението на захранването, подавано към двигателя, за да оптимизира ефективността.
Например, нека разгледаме a5.5KW VFDуправление на помпа. Тъй като дебитът на помпата се увеличава, натоварването на двигателя също се увеличава. VFD ще регулира честотата и напрежението на захранването, подавано към двигателя, за да поддържа желаната скорост и дебит. В резултат на това консумацията на енергия на двигателя и VFD ще нараства постепенно с натоварването.
3. При големи натоварвания
При високи натоварвания, консумацията на енергия на външен VFD нараства по-бързо с натоварването. Това е така, защото когато товарът се доближи до максималния капацитет на двигателя и VFD, VFD трябва да достави повече мощност на двигателя, за да поддържа желаната скорост и въртящ момент. В допълнение, ефективността на VFD може да намалее при високи натоварвания, което допълнително увеличава консумацията на енергия.
Например, нека разгледаме a45KW VFDзадвижване на компресор. С увеличаване на налягането на компресора се увеличава и натоварването на двигателя. VFD ще регулира честотата и напрежението на захранването, подавано към двигателя, за да поддържа желаната скорост и налягане. В резултат на това консумацията на енергия на двигателя и VFD ще нараства по-бързо с натоварването.
Оптимизиране на консумацията на енергия
За да оптимизирате консумацията на енергия на външен VFD, е важно да вземете предвид следните съвети:
1. Изберете десния двигател и VFD
Когато избирате двигател и VFD за използване при външно приложение, важно е да изберете двигател с висока ефективност и VFD, който е подходящ за характеристиките на натоварването и работните условия. Това ще гарантира, че системата работи ефективно и консумира по-малко енергия.
2. Използвайте правилната стратегия за контрол
Стратегията за управление, използвана от VFD, също може да повлияе на консумацията на енергия. Например, използването на стратегия за векторно управление може да осигури по-прецизен контрол на скоростта и въртящия момент на двигателя, което води до по-ниска консумация на енергия. В допълнение, използването на PID (пропорционално-интегрално-производен) контролер може да помогне за оптимизиране на работата на VFD и намаляване на консумацията на енергия.
3. Внедрете функции за пестене на енергия
Много съвременни VFD са оборудвани с енергоспестяващи функции, като автоматично оптимизиране на енергията, режим на заспиване и регенеративно спиране. Тези характеристики могат да помогнат за намаляване на консумацията на енергия чрез регулиране на работата на VFD въз основа на изискванията за натоварване и работните условия.
4. Наблюдавайте и поддържайте системата
Редовното наблюдение и поддръжка на външната VFD система може да помогне да се гарантира, че тя работи ефективно и консумира по-малко енергия. Това включва проверка на двигателя и VFD за признаци на износване или повреда, почистване на охлаждащите вентилатори и радиаторите и калибриране на сензорите и контролите.
Заключение
В заключение, консумацията на енергия на външен VFD варира в зависимост от натоварването и разбирането на тази връзка е от решаващо значение за оптимизиране на енергийната ефективност и намаляване на оперативните разходи. Като вземете предвид факторите, които влияят на консумацията на енергия, като ефективност на двигателя, ефективност на VFD, характеристики на натоварване и условия на работа, и прилагане на съветите за оптимизиране на консумацията на енергия, като избор на правилния двигател и VFD, използване на правилната стратегия за управление, внедряване на енергоспестяващи функции и наблюдение и поддръжка на системата, можете да гарантирате, че вашата външна VFD система работи ефективно и консумира по-малко енергия.
Ако проявявате интерес да научите повече за VFD на открито или имате въпроси относно консумацията на енергия и натоварването, моля не се колебайте да се свържете с нас. Ние сме водещ доставчик на VFD за открито и можем да ви предоставим експертните съвети и поддръжка, от които се нуждаете, за да изберете правилния VFD за вашето приложение и да оптимизирате работата му.
Референции
- „Задвижвания с променлива честота: принципи, работа и приложения“ от Bimal K. Bose
- „Енергийна ефективност в индустриалните двигателни системи“ от Международната агенция по енергетика
- „Моторни и задвижващи системи: проектиране, управление и мониторинг“ от Peter Vas