Cambiamento dell'Impatto della Tecnologia VFD Inverter nei Contesti Industriali Contemporanei

Allo sviluppo costante dei campi dell'automazione industriale e dell'efficienza energetica, emerge chiaramente che gli Inverter a Variazione di Frequenza (VFD) hanno lasciato un segno indelebile nel cambiare il modo in cui funzionano le macchine e i processi. L'applicazione di elettronica e processi di controllo moderni in Inverter a Display a Matrice di Diodi va oltre il miglioramento della produttività poiché ci sono anche benefici in termini di efficienza energetica e sostenibilità ambientale. Nel presente articolo, esaminiamo le basi, le applicazioni, i vantaggi e le sfide sulla strada dello sviluppo della tecnologia degli Inverter VFD.

Introduzione

I Convertitori a Frequenza Variabile, che hanno l'abbreviazione semplice di VFDs o inverter, sono dispositivi elettrici la cui funzione è quella di modulare la velocità e la coppia di un motore elettrico controllando la frequenza e la tensione della corrente elettrica fornita. Sebbene queste siano convenzioni su come abbiano funzionato i tradizionali sistemi di controllo dei motori, ovvero a velocità costante, l'uso dei VFDs ha creato nuove dimensioni, poiché i motori possono essere azionati a velocità appropriate ai processi.

Componenti principali e principio di funzionamento

Il rettificatore è uno dei componenti di base del VFD, dove l'alimentazione AC viene convertita in CC come primo passo. Il passo successivo prevede l'uso di un inversore che converte la corrente continua di nuovo in alternata, ma con valori di frequenza e tensione modificabili. L'inversore è assemblato con semiconduttori a commutazione (che sono principalmente MOSFET o IGBT) il cui funzionamento "attivo" o "disattivo" è gestito da un controllore microprocessore. Questo controllore modifica la frequenza di commutazione in base al funzionamento del motore, in modo da mantenerlo al di sopra o al di sotto del livello desiderato rispetto ai feedback dei sensori per i parametri di velocità-carico del motore e altri.

Applicazioni della Tecnologia Inverter a Frequenza Variabile

Produzione: Nelle linee di produzione automatizzate, i VFD vengono utilizzati per variare le velocità rotazionali dei nastri trasportatori, pompe, ventole e vari altri meccanismi, migliorando così l'efficacia del processo mentre si minimizza lo spreco di energia.

Sistemi HVAC: L'utilizzo di motori a guida in un sistema di gestione degli edifici/automazione consente l'uso di VFD per far funzionare i chillers, le unità di trattamento d'aria e i ventilatori a varie velocità per mantenere il livello di comfort con il consumo minimo di energia.

Trattamento dell'Acqua e delle Acque reflue: Le pompe azionate da VFD e gli agitatori azionati da VFD variano la loro velocità in base ai flussi variabili in modo che le prestazioni rimangano ottimali e il consumo sia minore.

Mineraria e Cave: Applicazioni come le cinghie trasportatori e i trituratori, che sono piuttosto pesanti, possono operare sotto il controllo di VFD fornendo avviamenti morbidi, minori sollecitazioni e minor consumo di energia.

Vantaggi della Tecnologia Inverter VFD

Efficacia Energetica: Si presume che i costi energetici possano essere ridotti del 50 percento in alcune applicazioni quando i VFD sono impostati in modo da consentire l'operatività degli utensili macchina alla velocità più efficiente.

Controllo di Precisione: Modulando la velocità e il couples del motore, è possibile controllare il processo con una precisione molto elevata, il che migliora a sua volta la qualità e l'uniformità del prodotto.

Avviamento Morbido: I VFD rendono inutili i partitori meccanici per i motori alternativi, il che riduce il stress sull'attrezzatura e migliora la durata del motore.

Manutenzione Ridotta: Poiché un'accelerazione e decelerazione regolari eliminano carichi improvvisi sulle parti meccaniche, vengono drasticamente ridotti manutenzioni, riparazioni e tempi di inattività della macchina dovuti a queste ultime.

Prospettive future

A causa dei fattori legati all'aumento del risparmio energetico, alla maggiore enfasi sulla sostenibilità ambientale e all'aumento della digitalizzazione tra le industrie, l'uso della tecnologia VFD Inverter è destinato a crescere ulteriormente. Con lo sviluppo di nuovi sistemi di controllo della potenza, nuovi tipi di controllo e nuovi sensori, si raggiungerà ancora più precisione, stabilità ed efficacia.