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Cómo VFD realiza la regulación de velocidad y el ahorro de energía

November 29 , 2022
VFD tiene las funciones de estabilización de voltaje, regulación de velocidad, regulación de voltaje, regulación de frecuencia, etc. Aplica ciencia y tecnología modernas. Aunque es caro y tiene una estructura interna complicada, tiene un buen rendimiento y es fácil de usar. Por lo tanto, la unidad de frecuencia variable no solo se usa para motores, sino que también para diferentes potencias, formas y volúmenes se usan ampliamente en varios campos. Con el desarrollo de la tecnología de aplicación y la reducción de los costos de fabricación, la transmisión de frecuencia variable se utilizará más ampliamente.

¿Cómo funciona la transmisión de velocidad variable? trabajo, cómo ajustar la velocidad y ahorrar energía? Lo siguiente comienza principalmente con el principio de funcionamiento del variador de frecuencia y explica la función de regulación de velocidad y ahorro de energía del variador de frecuencia en términos simples.

El dispositivo que convierte la corriente alterna con voltaje y frecuencia constantes en corriente alterna con voltaje y frecuencia variables se denomina variador de velocidad, y el variador de velocidad es un circuito inversor monofásico básico de CA-CC-CA.

Sabemos que la velocidad de rotación del motor de CA de inducción es n = 60f/p (f representa la frecuencia y p representa el número de pares de polos). A partir de esta fórmula, no es difícil ver que la velocidad de rotación n depende del número de polos y la frecuencia del motor. De acuerdo con el principio de funcionamiento del motor, se sabe que el número de polos del motor es constante, por lo que si desea ajustar la velocidad del motor, no puede cambiar el número de polos del motor. De acuerdo con la fórmula de cálculo de la velocidad de rotación del motor, también podemos controlar la velocidad de rotación del motor ajustando la frecuencia antes de ingresar al motor. Por lo tanto, la unidad vfd como dispositivo de control de velocidad del motor mediante el control de la frecuencia es la mejor opción para el motor.

Si el voltaje es constante y solo se reduce la frecuencia, el flujo magnético de la bobina de inducción magnética del motor aumentará cuando se reduzca la frecuencia, el circuito magnético se saturará gravemente e incluso el motor se quemará. Por lo tanto, el VFD debe controlar la salida del voltaje del VFD mientras cambia la frecuencia, para mantener constante el flujo magnético del motor y evitar la saturación magnética.

Punto de debilitamiento del campo: cuando la frecuencia de salida del VFD es mayor que la frecuencia nominal del motor, el voltaje de salida máximo del VFD solo puede ser igual al voltaje nominal del motor, por lo que el voltaje de salida del VFD ya no continúa aumentando con el aumento de la frecuencia. En este momento, la frecuencia f continúa aumentando mientras que el voltaje U permanece sin cambios, por lo que U/f disminuirá con el aumento de la frecuencia, el flujo magnético en la bobina de inducción magnética del motor por lo tanto disminuirá y el flujo magnético del motor será en un estado de campo magnético débil.

Sabemos que para un motor, su corriente nominal y voltaje nominal son ciertos, por lo que cuando la frecuencia de salida excede la frecuencia nominal, el voltaje solo alcanzará su valor nominal y el voltaje ya no puede continuar cambiando linealmente con la frecuencia, entonces el voltaje más alto del motor solo puede ser igual al voltaje nominal del motor y no excederá este valor.

Cuando el motor está alimentado por una fuente de alimentación de frecuencia industrial, la corriente de arranque del motor de arranque con arranque directo es de 6 a 7 veces la corriente nominal, y la corriente de arranque del motor de arranque con arranque estrella/triángulo y arranque de descompresión de autoacoplamiento es también 4-5 veces la corriente nominal. La corriente de arranque es muy grande, lo que tendrá un gran impacto mecánico en el motor; cuando se usa la fuente de alimentación VFD, puede arrancar o detener el motor suavemente sin pasos, porque el voltaje de salida y la frecuencia de VFD se agregan gradualmente al motor, y la corriente de arranque es 1.2-1.5 veces la corriente nominal, por lo que el impacto es más débil y puede reducir efectivamente la corriente de arranque y la capacidad de distribución, eliminar la tensión de impacto mecánico en el motor y prolongar la vida útil.

La aplicación práctica de VFD en centrales eléctricas es principalmente en ventiladores y bombas, como alimentadores de carbón, ventiladores de tiro inducido, bombas de condensado, bombas de circulación de agua, etc. Para garantizar la confiabilidad y estabilidad de estos equipos durante la producción y operación, han dejado cierto margen en estos equipos mecánicos a la hora de seleccionar la potencia motriz. Si el motor no necesita funcionar a plena carga de acuerdo con los requisitos de la carga, el par restante se convertirá en una pérdida, incluida la pérdida de energía térmica y la pérdida de potencia activa, lo que provocará un consumo de energía innecesario. desperdicio. En el caso de no aplicación de VFD, la regulación de velocidad de ventiladores, bombas y otros equipos es ajustando la apertura del deflector de ajuste en la entrada y salida, la apertura de la válvula, la apertura de la paleta móvil, etc. y el ventilador se ajusta ajustando estas aberturas. O el volumen de aire o el volumen de agua de la bomba, los requisitos de potencia reales son mucho menores que la potencia de entrada utilizada para ajustar estas aberturas, por lo que el bloqueo de deflectores, válvulas y paletas móviles causará una gran cantidad de consumo de energía.
Ahora usamos la unidad de CA para ajustar la velocidad de estos dispositivos. Cuando la carga disminuye de acuerdo con los requisitos reales, la frecuencia de la bomba o el ventilador se puede reducir mediante el accionamiento de CA para reducir su velocidad y satisfacer las necesidades reales de producción, lo que no solo reduce la pérdida de energía eléctrica, sino que también garantiza la seguridad de la operación a largo plazo del equipo. Esto también aplica la regulación de velocidad y la función de ahorro de energía de la unidad vfd.
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