Зміна впливу технології інверторів ЧЗП у сучасних промислових умовах

З розвитком галузей промислової автоматизації та енергоефективності, стає очевидним, що інвертори змінної частоти (VFD) залишили незмивлий слід у тому, як машини та процеси функціонують. Застосування сучасних електронних технологій та процесів керування в Інвертори VFD перш за все йде за межі підвищення продуктивності, оскільки є також переваги у сфері енергоефективності та екологічної тривалості. У даній роботі ми розглянемо основи, застосування, переваги та виклики на шляху розвитку технології інверторів VFD.

Вступ

Частотні перетворювачі, які скорочено називаються ЧП або інвертори, це електричні пристрої, функцією яких є модуляція швидкості та крутного моменту електромотора шляхом керування частотою та напругою надходячої електричної енергії. Хоча це є звичними принципами роботи традиційних систем керування моторами, які працюють на сталій швидкості, використання ЧП відкриває нові можливості, оскільки мотори можуть бути запущені з швидкостями, які відповідають процесам.

Основні компоненти та принцип роботи

Прямий комутатор є одним із основних компонентів ЧЗП, де відбувається перетворення споживчого струму змінного напруги на постійний як перший крок. Далі йде використання інвертора, який перетворює постійний струм назад у змінний, але з можливістю зміни частоти та значень напруги. Інвертор складається із комутуючих напівпровідників (головним чином MOSFET або IGBT), чия робота "ввімкнена" або "вимкнена" керується микропроцесорним контролером. Цей контролер змінює частоту комутації з урахуванням роботи мотора, щоб вона була вище або нижче бажаного рівня за зворотньою зв'язкою від сенсорів швидкості-навантаження мотора та інших параметрів.

Застосування технології інвертора ЧЗП

Виробництво: У автоматизованих виробничих лініях ЧЗП використовуються для регулювання обертальних швидкостей конвеєрів, насосів, вентиляторів та інших механізмів, що покращує ефективність процесу та мінімізує витрати енергії.

Системи ККП: Використання приводів у системі керування будинком/автоматизації дозволяє використовувати ЧЗП для роботи чилерів, повітряних обробників, вентиляторів на різних швидкостях для підтримання рівня комфорту з мінімальним споживанням енергії.

Обробка води та стічних вод: Помпи та мішачі, що керуються ЧЗП, змінюють свою швидкість відповідно до змінних потоків, тому виконання залишається оптимальним, а споживання меншим.

Гірницеве справжність та кар'єри: Додатки, такі як конвеєрні смуги та дробильники, які є досить важкими завданнями, можуть працювати під контролем ЧЗП, що забезпечує м'які запуски, зменшене навантаження та менші витрати енергії.

Переваги технології інвертора ЧЗП

Енергетична ефективність: Припускається, що вартість енергії може бути зменшена на 50 відсотків у деяких застосунках, коли ЧЗП налаштовані таким чином, щоб інструменти працювали на найбільш ефективній швидкості.

Точне керування: Шляхом модуляції швидкості та крутячого моменту мотора можна керувати процесом з дуже високою точністю, що, у свою чергу, покращує якість та однорідність продукту.

Мяке стартування: ЧЗП електродвигунів роблять непотрібним використання механічних пускачів для асинхронних двигунів, що, у свою чергу, мінімізує навантаження на обладнання та продовжує термін служби двигуна.

Зменшена обслуговування: Через гладке прискорення та замедлення, що вилучають резке навантаження механічних деталей, значно зменшується технічне обслуговування, ремонт та простої машин через ремонти.

Перспективи майбутнього

У результаті чинників збільшення енергозбереження, зростаючого акценту на екологічній тривалості та цифровізації серед промисловостей, використання технології ЧЗП інвертора має ще більше зростати. За допомогою подальшого розвитку керування потужністю, нових типів керування та нових сенсорів буде досягнуто ще більшої точності, стабільності та ефективності.