Nykypäivän erittäin kilpaillussa teollisuusympäristössä energiankulutuksen ja prosessinhallinnan optimointi ei ole vain etu, vaan myös välttämättömyys. Tämän muutoksen ytimessä on tehokas laite:taajuusmuuttaja, joka tunnetaan myös nimellä Variable Frequency Drive (VFD).
Ataajuusmuuttaja, jota yleisesti kutsutaan vaihtovirtakäytöksi tai taajuusmuuttajaksi (VFD), on edistynyt tehoelektroniikkalaite, joka on suunniteltu ohjaamaan vaihtovirtamoottorin nopeutta ja vääntömomenttia. Tämä saavutetaan vaihtelemalla moottoriin syötettävän tehon taajuutta ja jännitettä. Perinteisissä kiinteänopeuksisissa sovelluksissa suoraan päävirtalähteeseen kytketty moottori käy tasaisella nopeudella, mikä johtaa usein huomattavaan hukkaan menevään energiaan, erityisesti järjestelmissä, joissa virtausta tai painetta on säädettävä mekaanisilla laitteilla, kuten venttiileillä tai pelleillä.
Peruskäyttö taajuusmuuttajan perustoiminta käsittää kaksivaiheisen vaihtamisprosessin.
Ensin tuleva kiinteätaajuinen vaihtovirta (esim. 50/60 Hz) muunnetaan tasavirraksi (DC) komponentilla, jota kutsutaan tasasuuntaajaksi. Tasavirta tasoitetaan ja suodatetaan ennen kuin invertteriosa "kääntää" sen takaisin vaihtovirtatehoksi.
Mikä tärkeintä, tämän uuden AC-lähdön taajuutta ja jännitettä voidaan ohjata tarkasti invertterin mikroprosessorilla. Tämän ominaisuuden avulla käyttäjä voi sovittaa moottorin nopeuden tarkasti prosessivaatimuksiin, mikä on sen energiansäästöpotentiaalin kulmakivi.
Tasasuuntaaja: muuntaa kolmivaiheisen tai yksivaiheisen vaihtovirtasyötön DC:ksi.
DC-väylä (suodattimella): Tasavirta, joka käyttää kondensaattoreita ja induktoreja siirron tallentamiseen ja tasoittamiseen.
Taajuusmuuttaja: taajuusmuuttajan ydin. Eristettyjä hila-bipolaarisia transistoreja (IGBT) käytetään kytkemään tasavirtalähde päälle ja pois erittäin korkealla taajuudella.
Mikroprosessoriyksikkö (MPU): Aivot, jotka ohjaavat koko toimintaa, suorittavat ohjausalgoritmin ja käsittelevät tunnistusyksikön signaaleja.
Ohjausliitäntä: Mahdollistaa parametrien asettamisen, valvonnan ja integroinnin laajempaan ohjausjärjestelmään.
Merkittävät energiansäästöt (20-50%):Tämä on keskipakokuormien, kuten puhaltimien ja pumppujen, suurin etu. Affiniteettilaki sanoo, että pumpun tai puhaltimen käyttämä teho on verrannollinen sen nopeuden kuutioon. 20 %:n nopeuden hidastaminen vähentää energiankulutusta lähes 50 %. SPX-käytöt käyttävät kehittyneitä algoritmeja sovittaakseen moottorin tehon tarkan kuormituksen tarpeeseen reaaliajassa.
Tarkka prosessinohjaus:Yksinkertaisten nopeudenmuutosten lisäksi vektoriohjaustila mahdollistaa nopeuden ja vääntömomentin tarkan säädön. Tämä parantaa tuotteiden laatua, vakauttaa tuotantolinjoja ja vähentää jätettä esimerkiksi tekstiili-, koneistus- ja pakkausteollisuudessa.
Vähentynyt mekaaninen rasitus ja huolto:Taajuusmuuttajakäytöt tarjoavat pehmeän käynnistyksen, mikä lisää moottorin nopeutta asteittain. Tämä eliminoi suuret käynnistysvirrat suoraa on-line-käynnistystä varten (rasittaa sähköjärjestelmää) ja estää äkilliset vääntömomentin nykimiset, jotka voivat kuluttaa hihnoja, hammaspyöriä ja laakereita. Se myös välttää vaurioittavan "vesivasaran" vaikutuksen pumppujärjestelmissä.
Laitteen pidennetty käyttöikä:VFD pidentää moottorin ja käytettävän laitteen käyttöikää merkittävästi käyttämällä moottoria kontrolloiduissa olosuhteissa, välttäen lämpöylikuormituksia, sähköjännitystä ja mekaanisia iskuja.
LVI-järjestelmät:Säätää tuulettimen nopeuksia ilmastointilaitteissa ja pumppujen nopeuksia kylmä/kuumavesijärjestelmissä optimaalisen ilmastonhallinnan ja maksimaalisen energiatehokkuuden saavuttamiseksi liikerakennuksissa.
Veden ja jäteveden käsittely:Säädä pumpun nopeudet suodatuksessa, ilmastuspuhaltimissa ja annostelujärjestelmissä vastaamaan muuttuviin vaatimuksiin ja varmistamaan prosessin vakauden ja minimoimalla energiankulutuksen.
Materiaalinkäsittely:Tarjoaa kuljettimille, nostureille ja hisseille tasaisen kiihtyvyyden ja hidastuksen, mikä parantaa turvallisuutta, paikannustarkkuutta ja vähentää tuotteen roiskumista.
Työstökoneet ja valmistus:Tarjoa tarkka karan nopeuden ohjaus koneistuskeskuksille, koordinoi liikettä automatisoiduille tuotantolinjoille ja paranna tuotteen laatua ja tuottoa.
Uusiutuva energia:Maksimoi tuulienergian käyttö avainkomponenttina järjestelmissä, kuten tuulivoimaloissa.
