In de huidige zeer competitieve industriële omgeving is het optimaliseren van het energieverbruik en de procesbeheersing niet alleen een voordeel, maar ook een noodzaak. De kern van deze transformatie is een krachtig apparaat: defrequentieomvormer, ook bekend als de variabele frequentieaandrijving (VFD).
Afrequentieomvormer, gewoonlijk een wisselstroomaandrijving of variabele frequentieaandrijving (VFD) genoemd, is een geavanceerd vermogenselektronica-apparaat dat is ontworpen om de snelheid en het koppel van een wisselstroommotor (AC) te regelen. Dit wordt bereikt door de frequentie en spanning van het aan de motor geleverde vermogen te variëren. In traditionele toepassingen met een vast toerental draait een motor die rechtstreeks op de hoofdvoeding is aangesloten met een constante snelheid, wat vaak resulteert in een aanzienlijke hoeveelheid energieverspilling, vooral in systemen waar de stroom of druk moet worden geregeld door mechanische apparaten zoals kleppen of dempers.
Basisbediening De basisbediening van de frequentieregelaar omvat een schakelproces in twee stappen.
Eerst wordt het binnenkomende wisselstroomvermogen met vaste frequentie (bijvoorbeeld 50/60 Hz) omgezet in gelijkstroom (DC) door een component die een gelijkrichter wordt genoemd. Het gelijkstroomvermogen wordt vervolgens afgevlakt en gefilterd voordat het door het invertergedeelte weer wordt "geïnverteerd" naar wisselstroom.
Het allerbelangrijkste is dat de frequentie en spanning van deze nieuwe AC-uitgang nauwkeurig kunnen worden geregeld door de microprocessor van de omvormer. Met deze functie kan de operator het motortoerental nauwkeurig afstemmen op de procesvereisten, wat de hoeksteen is van het energiebesparingspotentieel.
Gelijkrichter: converteert driefasige of eenfasige wisselstroomingang naar gelijkstroom.
DC-bus (met filter): gelijkstroom die condensatoren en inductoren gebruikt om de overgang op te slaan en te verzachten.
Frequentieomvormer: de kern van frequentieomvormer. Bipolaire transistors met geïsoleerde poort (IGBT's) worden gebruikt om de gelijkstroomvoeding op een zeer hoge frequentie aan en uit te zetten.
Microprocessor Unit (MPU): Het brein dat de gehele operatie bestuurt, het besturingsalgoritme uitvoert en de signalen van de detectie-eenheid verwerkt.
Besturingsinterface: Maakt parameterinstelling, monitoring en integratie in een breder besturingssysteem mogelijk.
Aanzienlijke energiebesparingen (20-50%):Dit is het grootste voordeel van centrifugaalbelastingen zoals ventilatoren en pompen. De affiniteitswet stelt dat het vermogen dat door een pomp of ventilator wordt verbruikt, evenredig is met de derde macht van zijn snelheid. Een snelheidsvermindering van 20% vermindert het energieverbruik met bijna 50%. De SPX-aandrijvingen maken gebruik van geavanceerde algoritmen om het motorvermogen in realtime af te stemmen op de precieze belastingsvraag.
Nauwkeurige procescontrole:Naast eenvoudige snelheidsveranderingen maakt de vectorbesturingsmodus een nauwkeurige aanpassing van snelheid en koppel mogelijk. Dit verbetert de productkwaliteit, stabiliseert productielijnen en vermindert verspilling in industrieën zoals textiel, verspaning en verpakking.
Verminderde mechanische belasting en onderhoud:Frequentieregelaars zorgen voor een zachte start om het motortoerental geleidelijk te verhogen. Dit elimineert hoge inschakelstromen voor direct online starten (waardoor het elektrische systeem wordt belast) en voorkomt plotselinge koppelstoten die riemen, tandwielen en lagers kunnen verslijten. Het vermijdt ook het schadelijke "waterslag"-effect in pompsystemen.
Verlengde levensduur van de apparatuur:Door de motor onder gecontroleerde omstandigheden te laten werken en thermische overbelastingen, elektrische spanningen en mechanische schokken te vermijden, verlengt de VFD de levensduur van de motor en de aangedreven apparatuur aanzienlijk.
HVAC-systemen:Regelt ventilatorsnelheden in airconditioningunits en pompsnelheden in koud-/warmwatersystemen voor optimale klimaatbeheersing en maximale energie-efficiëntie in commerciële gebouwen.
Water- en afvalwaterzuivering:Pas de pompsnelheden in filtratie-, beluchtingsblowers en doseersystemen aan om te reageren op veranderende eisen, waardoor processtabiliteit wordt gegarandeerd en het energieverbruik wordt geminimaliseerd.
Materiaalbehandeling:Zorgt voor een soepele versnelling en vertraging van transportbanden, kranen en liften, waardoor de veiligheid, de positioneringsnauwkeurigheid wordt verbeterd en productverspilling wordt verminderd.
Werktuigmachines en productie:Zorg voor een nauwkeurige regeling van het spiltoerental voor bewerkingscentra, coördineer de beweging voor geautomatiseerde productielijnen en verbeter de productkwaliteit en opbrengst.
Hernieuwbare energie:Maximaliseer het gebruik van windenergie als sleutelcomponent in systemen zoals windturbines.
