Ayarlanabilir - hız tahriki, frekans dönüştürücü veya AC sürücüsü olarak da bilinen değişken bir frekans sürücüsü (VFD), modern endüstriyel ve ticari uygulamalarda önemli bir cihazdır. 30kW VFD'lerin bir tedarikçisi olarak, yaygın kullanıma ve bu cihazların güç şebekesi üzerindeki önemli etkisine ilk elden tanık oldum. Bu blogda, 30kW VFD'nin güç şebekesini nasıl etkilediğinin çeşitli yönlerini araştıracağım.
Güç şebekesi üzerindeki olumlu etkiler
Enerji verimliliği
30kW VFD'nin güç şebekesi üzerindeki en önemli olumlu etkilerinden biri, enerji verimliliğine katkısıdır. Geleneksel sabit - hız motorları, gerçek yük gereksinimlerinden bağımsız olarak sabit miktarda güç tüketir. Buna karşılık, bir VFD motorun hızını yüke göre ayarlayabilir ve yük düşük olduğunda güç tüketimini azaltır.
Örneğin, bir havalandırma sisteminde, fanın her zaman tam hızda çalışması gerekmeyebilir. 30kW VFD kullanılarak, fan hızı, gece veya kapalı saatler boyunca düşük talep dönemlerinde azalabilir. Bu, güç şebekesinden daha az enerji çekilmesine neden olur ve genel enerji tasarrufuna yol açar. Endüstri araştırmalarına göre, VFD'lerin kullanımı motor odaklı sistemlerde enerji tüketimini% 30 - 60'a kadar azaltabilir [1]. Bu sadece bireysel kullanıcılara fayda sağlamakla kalmaz, aynı zamanda özellikle en yoğun talep dönemlerinde güç şebekesi üzerindeki yükü kolaylaştırır.
Güç faktörü düzeltmesi
Bir başka olumlu yön, güç faktörü düzeltmesidir. Güç faktörü, elektrik gücünün ne kadar etkili bir şekilde kullanıldığının bir ölçüsüdür. Düşük güç faktörü, elektrik gücünün önemli bir kısmının reaktif güç şeklinde boşa harcandığı anlamına gelir. Çoğu endüstriyel motor, artan hat kayıpları ve düşük kapasite gibi güç şebekesi için sorunlara neden olabilecek nispeten düşük bir güç faktörüne sahiptir.
30kW VFD, kontrol ettiği motorun güç faktörünü geliştirmek için tasarlanmıştır. Giriş akımı dalga formunu ayarlayarak VFD, güç faktörünü birliğe yaklaştırabilir (ideal olarak 1). Bu, güç şebekesinden akan reaktif güç miktarını azaltır, ızgaranın genel verimliliğini artırır ve ek enerji üretim kapasitesine olan ihtiyacı azaltır.
Yumuşak - Başlangıç özelliği
30kW VFD'ler, tam voltaj uygulamak yerine motor hızını yavaş yavaş yükselten yumuşak bir başlangıç fonksiyonu sunar. Bu yumuşak başlangıç özelliği, geleneksel motor başlangıç yöntemlerinde normal çalışma akımından birkaç kat daha yüksek olabilen INRUSH akımını azaltır.
Yüksek inrush akımı, güç şebekesinde voltaj düşüşlerine neden olabilir ve aynı ızgaraya bağlı diğer elektrik ekipmanlarını etkileyebilir. INRUSH akımını azaltarak, 30kW VFD, güç şebekesinde sabit bir voltaj seviyesinin korunmasına yardımcı olarak diğer elektrik cihazlarının güvenilir çalışmasını sağlar.
Güç şebekesi üzerindeki olumsuz etkiler
Harmonik bozulma
30kW VFD'nin güç şebekesi üzerindeki ana olumsuz etkilerinden biri harmonik bozulmadır. VFD'ler, gelen AC gücünü DC'ye dönüştürmek ve daha sonra değişken bir frekansta AC'ye geri dönmek için güç elektroniği kullanır. Bu işlem, temel frekansın (genellikle 50 veya 60 Hz) katları olan harmonikleri tanıtabilir.
Harmonikler güç şebekesinde birkaç soruna neden olabilir. Transformatörler ve kablolar gibi elektrikli ekipmanların ısıtılmasını artırabilir ve ömrünü azaltabilirler. Harmonikler ayrıca iletişim sistemleri ve kontrol devreleri gibi diğer hassas elektrikli cihazların normal çalışmasına müdahale edebilir. Buna ek olarak, yüksek seviyelerde harmonik bozulma, güç ızgarasında voltaj bozulmasına yol açarak güç kaynağının kalitesini etkileyebilir.
Harmonik bozulmayı azaltmak için harmonik filtreler kullanılması gibi çeşitli teknikler kullanılabilir. Pasif filtreler ve aktif filtreler dahil olmak üzere farklı harmonik filtre türleri vardır. Pasif filtreler nispeten basittir ve maliyet etkilidir, ancak belirli harmonikleri filtrelemek için tasarlanmıştır. Aktif filtreler ise farklı harmonik frekanslara dinamik olarak ayarlanabilir ve harmonik bozulmayı azaltmada daha etkilidir, ancak daha pahalıdır [2].
Elektromanyetik girişim (EMI)
30kW VFD'ler ayrıca elektromanyetik girişim (EMI) üretebilir. VFD'deki yüksek frekans anahtarlama işlemleri, çevredeki diğer elektronik cihazlara müdahale edebilen elektromanyetik alanlar üretebilir. EMI, bilgisayarlar, sensörler ve iletişim cihazları gibi hassas ekipmanlarda arızalanmalara neden olabilir.
EMI'yi azaltmak için 30kW VFD'nin kurulumunda uygun ekranlama ve topraklama teknikleri kullanılmalıdır. VFD, iyi korumalı bir muhafazaya monte edilmeli ve elektromanyetik alanların sızmasını önlemek için kablolar uygun şekilde topraklanmalıdır. Ek olarak, ferrit boncuklar, yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak için güç ve kontrol kablolarında kullanılabilir.
Azaltma stratejileri
Filtreleme ve tazminat
Daha önce de belirtildiği gibi, harmonik filtreler harmonik bozulmayı azaltmanın etkili bir yoludur. Pasif ve aktif filtrelere ek olarak, her ikisinin de avantajlarını birleştiren hibrit filtreler de vardır. Hibrit filtreler, özellikle harmonik spektrumun karmaşık olduğu uygulamalarda harmonik hafifletme için daha kapsamlı bir çözüm sağlayabilir.
Güç faktörü düzeltme kapasitörleri, güç faktörünü daha da iyileştirmek ve güç şebekesi üzerindeki etkiyi azaltmak için 30kW VFD ile birlikte kullanılabilir. Bu kapasitörler, reaktif gücü telafi etmek için yüke paralel olarak bağlanabilir.
Uygun kurulum ve devreye alma
30kW VFD'nin uygun kurulumu ve devreye alınması, güç şebekesi üzerindeki olumsuz etkilerini en aza indirmek için çok önemlidir. VFD, uygun topraklama, kablo boyutlandırma ve havalandırma dahil olmak üzere üreticinin talimatlarına uygun olarak kurulmalıdır. Devreye alma işlemi sırasında, VFD parametreleri optimum performansı sağlamak ve harmonik bozulmayı ve EMI'yi azaltmak için dikkatle ayarlanmalıdır.
Uygulamalar ve 30kW VFD'lere ihtiyaç
30kW VFD, çeşitli endüstrilerde çok çeşitli uygulamalara sahiptir. HVAC (ısıtma, havalandırma ve klima) endüstrisinde, fanların ve pompaların hızını kontrol etmek ve enerji verimli çalışma sağlamak için kullanılabilir. Su arıtma endüstrisinde, pompalardaki su akışını kontrol etmek için 30kW VFD'ler kullanılabilir, bu da hassas kontrol ve enerji tasarrufu sağlar.
Güvenilir bir 30kW VFD arıyorsanız, gelişmiş özelliklere sahip yüksek kaliteli ürünler sunuyoruz. VFD'lerimiz, güç şebekesi üzerindeki etkiyi en aza indirirken mükemmel performans sağlamak için tasarlanmıştır. Ayrıca VFD'nin kurulumu, devreye alınması ve bakımında size yardımcı olacak teknik destek sunuyoruz.
VFD ürünlerimiz hakkında daha fazla bilgi için aşağıdaki bağlantıları ziyaret edebilirsiniz:VF Control VFD-37kW VFD-Tek fazlı motor için değişken hızlı sürücü.
30kW VFD'lerimizi satın almakla ilgileniyorsanız veya Power Grid üzerindeki etkileri hakkında herhangi bir sorunuz varsa, daha fazla tartışma ve müzakere için lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Motor kontrol ihtiyaçlarınız için size en iyi çözümler sunmaya kararlıyız.
Referanslar
[1] “Enerji - Verimli Motor Sistemleri: Endüstriyel Uygulamalarda Enerji Tasarrufları elde etmek için bir Rehber,” Uluslararası Enerji Ajansı, 2019.
[2] “Güç Sistemlerinde Harmonikler: İlkeler, Analiz ve Filtre Tasarımı,” MH Rashid, CRC Press, 2011.