تاثیر درایو کنترل دور (اینورتر) در مصرف برق و راندمان موتور

موتورهای الکتریکی طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی از جمله عملکرد پمپ ها، کمپرسورها و فن ها را دارند. موتورها انرژی قابل توجهی مصرف می کنند و می توانند هزینه های جاری قابل توجهی را متحمل شوند که به معنای پتانسیل بزرگی برای صرفه جویی است. به طور متوسط، سیستم های موتور بیش از نیمی از انرژی ورودی خود را قبل از ارائه خدمات نهایی از دست می دهند. بنابراین، در حالی که بازده انرژی موتورها به تنهایی ممکن است بالا باشد، بازده کل سیستم می تواند پایین باشد. در نتیجه بهبود سیستم ارائه خدمات می تواند بیشترین صرفه جویی را به همراه داشته باشد.

پیکربندی و بهینه سازی سیستم

زمینه های بهینه سازی سیستم عبارتند از:

منطقی کردن یا جداسازی خطوط یا فرآیندهای تولید موجود

ترتیب ماشین آلات برای به حداقل رساندن تلفات توزیع و تسهیل بازیافت انرژی

اطمینان از قطر مناسب لوله ها و مجاری برای به حداقل رساندن اصطکاک

به حداقل رساندن افت فشار ناشی از انسداد جریان، خمیدگی شدید، انبساط و انقباض

شیرآلات و اتصالات کم تلفات

حصول اطمینان از اینکه ماشین آلات رانده در نقاط بازده بهینه کار می کنند و برای کار مشخص شده اند.

اطمینان از تمیز بودن تمام اجزای سیستم و فیلترها

درایو کنترل دور (اینورتر)

کنترل سرعت موتور

کنترل سرعت به موتورها اجازه می دهد تا توانشان برای برآوردن نیازهای شدید بدون اتلاف انرژی در زمان تقاضای کم، زیاد شوند. فن‌ و پمپ ها معمولاً دارای بارهای گشتاور متغیر هستند که تابع قانون درجه 3 هستند، به این معنی که کاهش سرعت موتور تا 20 درصد می‌تواند قدرت مورد نیاز را تا 50 درصد کاهش دهد. بارهای گشتاور ثابت در جایی رخ می دهد که گشتاور مستقل از سرعت باشد. این اغلب در مورد:

بالابرها

نوار نقاله ها

اکسترودرها

میکسرها

کمپرسورهای هوای رفت و برگشتی

کمپرسورهای هوا پیچ روتاری

در چنین مواردی، رابطه سرعت/قدرت متناسب است. یعنی کاهش 50 درصدی سرعت باعث کاهش 50 درصدی قدرت می شود.

درایوهای سرعت متغیر (VSD) و درایوهای فرکانس متغیر (VFD)

یک VSD سرعت و گشتاور یک موتور AC را با تبدیل فرکانس و ولتاژ ثابت ورودی به فرکانس و ولتاژ خروجی متغیر کنترل می کند. عملکرد سیستم را می توان با کنترل سرعت برای تطبیق دقیق بار، تا حد زیادی بهبود بخشید. در کنار بهینه سازی سیستم و کارایی موتور، کنترل موتور VSD یکی از 3 حوزه اصلی برای دستیابی به صرفه جویی در انرژی است. صرفه جویی به ماهیت و تنوع بار و کل ساعات کار بستگی دارد. در جایی که نیازهای خروجی فرآیند 30 درصد یا بیشتر تغییر می کند، تطبیق بار با VSD می تواند مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

درایوهای سرعت متغیر VSD

مزایای اینورتر VSD

سیستم های موتور مجهز به VSD می توانند مزایای دیگری نیز داشته باشند، از جمله:

کاهش حداکثر تقاضای توان

کاهش فشار بر روی اجزای سیستم

کنترل دقیق فشار، جریان و دما

بهبود ایمنی و رفاه، از طریق کاهش سطح گرما و سر و صدا

ادغام کنترل VSD با سیستم های مدیریت ساختمان (BMS).

در سیستم های پمپاژ، کنترل جریان دریچه گاز از افزایش فشار جلوگیری می کند که این روش کارآمد نیست، زیرا انرژی پمپ کاهش نمی یابد. VSD کنترل دقیق جریان را بدون اتلاف انرژی ناشی از دریچه گاز امکان پذیر می کند. این تضمین می کند که در صورت لزوم، سیستم با سرعت کامل کار نمی کند.

صرفه جویی انرژی

برای تخمین صرفه جویی در انرژی هنگامی که یک VSD به یک بار گشتاور متغیر یا ثابت اعمال می شود، تعیین کنید:

مدت زمانی که تجهیزات تحت شرایط بار مختلف کار می کنند.

بهره وری از ترکیب بالقوه VSD و موتور هنگام کار در موقعیت های مشابه

معمولاً می توان مقادیر کارایی سیستم های محرک موتور را هنگام اتصال به بارهای مختلف از سازندگان تجهیزات دریافت کرد.

VSD های مکانیکی و هیدرولیکی می توانند از تلفات ذاتی رنج ببرند و بنابراین به اندازه کنترل های الکترونیکی از نظر انرژی کارآمد نیستند.

VSD های الکترونیکی مدرن به عنوان درایوهای فرکانس متغیر (VFD) نیز شناخته می شوند زیرا با تغییر فرکانس ورودی الکتریکی AC برای کنترل سرعت درایو کار می کنند.

فناوری VFD با موتورهای القایی AC مطابقت گسترده ای دارد. VFD ها به دلیل تغییر سرعت دقیق آنها از صفر دور در دقیقه تا بیش از 100٪ سرعت نامی مورد علاقه هستند. VFD ها همچنین کنترل موتور را در هر جهت امکان پذیر می کنند.

VFD ها در جایی که کنترل دقیق سرعت موتور به فرآیند تولید کمک نمی کند یا ساعت ها کاهش تقاضا کم است، ممکن است سود کمی داشته باشند. VFD ها همچنین برای کاربردهایی که کاهش سرعت دستگاه باعث مشکلات عملکردی مانند گشتاور ناکافی یا خنک کننده ضعیف می شود، توصیه نمی شود.

ادامه مطالب