EN
А жиілік инверторы қозғалтқыштармен басқарылатын жүйелерде энергия тұтынуын азайту үшін қол жетімді ең әсерлі технологиялардың бірі. Электр қозғалтқышының айналу жиілігі мен моментін дәл реттеу арқылы жиілік инверторы қозғалтқыштардың нақты жүктеме сұранысына қарамастан толық айналу жиілігінде жұмыс істеген кезде пайда болатын энергия шығынын болдырмаққа мүмкіндік береді. Жалпы электр энергиясының тұтынуында қозғалтқыштар үлесі өте зор болатын өнеркәсіптік орталарда жиілік инверторын орнату – өндірістік шығындарды төмендетудің тікелей және өлшенетін бағыты.
Энергияны үнемдеу жағдайы үшін жиілік инверторы бұл маркетингтік тұжырым емес — бұл жақсы орнатылған физиканың негізінде құрылған. Қозғалтқыштың қуатын тұтынуы оның айналу жиілігінің кубына пропорционал. Бұл, жиілік инверторы арқылы қозғалтқыштың айналу жиілігін тіпті аздап төмендету энергия тұтынуын әлдеқайда көп төмендетуге мүмкіндік береді дегенді білдіреді. Бұл үнемдердің қалай және неге пайда болатынын түсіну инженерлер мен объектілердің басқарушыларына жиілік инверторы қайда ең көп пайданы әкелетінін анықтауға көмектеседі.
Жиілік инверторының энергия үнемдеуінің физикалық негізі
Жылдамдықты реттеу және кубтық қуат заңы
Негізгі принцип, ол жиілік инверторы себебі орталықтан тепкіш күшті жүктемелерге, мысалы, сорғыштарға, желдеткіштерге және ұнтақтағыштарға әсер ететін ұқсастық заңы өте тиімді. Бұл заңға сәйкес, қозғалтқыштың тұтынатын қуаты оның жұмыс істеу жылдамдығының кубына пропорционал. Желдеткіш қозғалтқышының жылдамдығын 100%-ден 80%-ге дейін төмендететін жиілік инверторы энергияның тек 20%-ын ғана азайтпайды. Орнына жиілік инверторы қуаттың тұтынуын шамамен бастапқы жүктеменің 51%-ына дейін төмендетеді. Бұл кубтық қатынас, яғни жиілік инверторы көмегімен оңай жүзеге асырылатын жылдамдықтың әлсіз төмендеуі уақыт өте келе қолданыста үлкен энергия үнемдеуге алып келеді.
Механикалық тежеу шығындарын жою
Жиілік түрлендіргіш кеңінен қолданыла бастағаннан бұрын, көптеген өнеркәсіптік жүйелерде ағын немесе шығыс қуатын реттеу үшін механикалық әдістер — мысалы, демалыс қондырғылары, тежегіш клапандары немесе кіріс саңылаулары қолданылды. Бұл әдістер электр қозғалтқышты толық айналу жиілігінде іске қосып, шығыс қуатын жасанды түрде шектейді, нәтижесінде жылу мен қысымның жоғалуы түрінде энергия шығыны пайда болады. Жиілік түрлендіргіш осы тиімсіз әдістерді нақты қозғалтқыш айналу жиілігін талап етілетін шығыс қуатына сай төмендету арқылы алмастырады. Жиілік түрлендіргіш механикалық шектеудің энергиялық құнын толығымен жояды, сондықтан ол көбірек таза және тиімді басқару шешімі болып табылады.
Жиілік түрлендіргіштердің энергия үнемдеуге ықпал ететін негізгі қолданылатын аймақтары
Ауа-кondиционерлеу және сорғы жүйелері
Ауа-жылу-су жүйелері мен су айналымына арналған сорғылар коммерциялық және өнеркәсіптік ғимараттардағы ең көп энергия тұтыратын жабдықтардың бірі болып табылады. Бұл жүйелер жиі жеке жүктеме режимінде жұмыс істейді, яғни тұрақты жылдамдықтың электр қозғалтқышы әрқашан жүйеге нақты қажетті энергиядан көп энергия тұтынады. Сорғы мен желдеткіш қозғалтқыштарына жиілік инверторын орнату жүйеге әрбір уақытта дәл қажетті ағыс немесе қысымды беруге мүмкіндік береді. Жиілік инверторы нақты уақыттағы сұранысқа үнемі қозғалтқыш жылдамдығын реттеп отырады, сондықтан тұрақты жылдамдықта жұмыс істеу кезіндегі тұрақты энергия шығынын болдырмауға болады. Ауа-жылу-су жүйелерінде жиілік инверторын қолданған объектілер электр энергиясына төленетін шоттардың тұрақты түрде азаятынын хабарлайды.
Компрессорлар мен конвейерлік жүйелер
Ауа компрессорлары меншілік өнеркәсіптік конвейерлер де жиілік инверторлық технологиядан қатты пайда көреді. Тұрақты жылдамдықта жұмыс істейтін компрессор қысымдық мақсаттарды асып кетеді де, одан кейін немесе тоқтайды, немесе қайталанып циклданады; бұл екі кезеңде де энергия тұтырады. Жиілік инверторы компрессордың электрқозғалтқышын жүктемеге тура пропорционал тездетуге немесе баяулатуға мүмкіндік береді, осылайша циклданудың энергиялық шығынынсыз тұрақты қысымды қамтамасыз етеді. Конвейерлер үшін жиілік инверторы жұмыс істеуге жұмсарту (жұмысқа қосу) және өндіріс қуатына сәйкес келетін белгісіз лентаның жылдамдығын реттеуге мүмкіндік береді, нәтижесінде энергия тұтыру мен механикалық тозу азаяды. Жиілік инверторы негізінде реактивті тұрақты жылдамдықта жұмыс істейтін электрқозғалтқыштарды ақылды айнымалы жүктемелі құрылғыларға айналдырады.
Ұзақ мерзімді экономикалық және операциялық пайдalar
Энергия шығындарының азаюы және ROI-дің тездеуі
Жиілік инверторын қолдануға экономикалық тиімділік жоғары ортада өте айқын. Жиілік инверторынан энергия үнемдеу көрсеткіші әдетте қолданылуы мен жүктеме сипаттамасына байланысты 20%-дан 50%-ға дейін болады, сонымен қатар бұл үнем жүйенің пайдалану мерзімі бойынша үздіксіз жинақталады. Жиілік инверторы электр энергиясы үшін төленетін шығындардың азаюы арқылы өзінің құнын қайтарып береді; жоғары жүктемелі қолданыстарда бұл әдетте бір немесе екі жыл ішінде болады. Тікелей энергия үнемдеуден басқа, жиілік инверторы тікелей желіге қосылған қозғалтқыштарды іске қосқан кезде пайда болатын токтың қатты секіруін болдырмау арқылы жоғары жүктеме тарифтерін азайтады. Жоғары жүктеменің азаюы өнеркәсіптік электр энергиясы тарифтері бойынша қосымша шығындардың төмендеуіне әкеледі.
Қозғалтқыштың қызмет ету мерзімінің ұзартылуы және жөндеу шығындарының төмендеуі
Энергияның тиімділігі жиілік инверторының жалғыз экономикалық артықшылығы емес. Егер электр қозғалтқышы тікелей желіге қосылса, ол уақыт өте келе подшипниктардың қызмет көрсету мерзімін қысқартатын және оқшауланудың бүтіндігін нашарлататын электрлік пен механикалық керілулерге ұшырайды. Жиілік инверторы осы керілулерді жоятын бақыланатын жұмсақ іске қосу процесін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жиілік инверторы үдеу мен кеміту кезінде дәл моментті реттеуге мүмкіндік береді, нәтижесінде муфталарға, беріліс қораптарына және жетекші жабдыққа түсетін керілулер азаяды. Жиілік инверторы арқылы электр қозғалтқыштарын пайдаланатын кәсіпорындар жоспарланбаған тоқтатулар санын азайтады және жылдық жөндеу шығыстарын төмендетеді. Сондықтан жиілік инверторы энергияны үнемдеуге және жалпы иелену шығыстарын азайтуға бір уақытта үлес қосады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Жиілік инверторы типтік электр қозғалтқышында қанша энергия үнемдей алады?
Нақты үнемдеу шамасы жүктеме түріне және жүйенің толық қуатта жұмыс істемейтін уақыт жиілігіне байланысты. Сыртқы қозғалтқыштар мен сорғылар сияқты айнымалы моментті жүктемелер үшін жиілік инверторы тұрақты жылдамдықта жұмыс істегенге қарағанда энергия үнемін 30%–50% немесе одан да көп қамтамасыз етеді. Тасымалдаушылар сияқты тұрақты моментті жүктемелер үшін жиілік инверторы әлі де бастапқы токты азайтады және жұмыс істеу тиімділігін жақсартады, бірақ үнемдеу пайызы төмен болуы мүмкін. Негізгі фактор — қозғалтқыштың жеке жүктемеде өткізетін уақыт мөлшері: сұраныс неғұрлым айнымалы болса, жиілік инверторының беретін пайдасы соғұрлым көп болады.
Жиілік инверторы барлық түрлі электр қозғалтқыштарына сай ма?
Жиілік инверторы өнеркәсіптік пайдалануға ең көп таралған үш фазалық айнымалы токтың индукциялық қозғалтқыштарымен сәйкес келеді. Кейбір ескі қозғалтқыштардың жеткіліксіз изоляциясы оларды жиілік инверторымен қосу алдында модернизациялануы мүмкін, себебі инвертор шығысы кернеу керілуін туғызуы мүмкін. Қазіргі заманғы инверторлық қозғалтқыштар жиілік инверторымен оптималды жұмыс істеуге арналып жасалған. Бір фазалық немесе арнайы қозғалтқыштар үшін орнату алдында жиілік инверторымен сәйкестігін растау маңызды, осылайша инвертор сенімді және тиімді жұмыс істейді.
Жиілік инверторын қолдану үшін қатты техникалық білім мен қосымша техникалық қызмет көрсету қажет пе?
Жиілік инверторы – қозғалмайтын бөлшектері жоған электронды құрылғы, сондықтан механикалық жылдамдық реттеу әдістеріне қарағанда оның қызмет көрсетуі аз болады. Жиілік инверторы үшін қолайлы қызмет көрсету әдетте суыту желілерін кезекті тазартуды, электрлік қосылыстарды тексеруді және ішкі дисплей арқылы ақаулар журналын бақылауды қамтиды. Көптеген заманауи жиілік инверторлары қолданушыға ыңғайлы параметрлер интерфейсін ұсынады, ол сарапшы техниктерге терең бағдарламалау біліктілігінсіз конфигурациялау мен параметрлерді реттеуге мүмкіндік береді. Дұрыс орнатылуы мен негізгі кезекті тексерістерін жасау арқылы жиілік инверторы көп жыл бойы сенімді жұмыс істей алады және оған аз ғана қатысу қажет.