Energiebesparing met variabele frequentieaandrijving (VFD).
De energie-besparende voordelen van VFD's zijn vooral zichtbaar bij ventilator- en pomptoepassingen. Wanneer ventilatoren en pompen gebruik maken van variabele frequentie-toerentalregeling, varieert de energiebesparing van 20% tot 60%. Dit komt omdat het werkelijke energieverbruik van ventilator- en pompbelastingen in wezen evenredig is met de derde macht van de snelheid. Wanneer de gebruiker een lager gemiddeld debiet nodig heeft, resulteert het gebruik van variabele frequentie-snelheidsregeling om de snelheid van de ventilatoren en pompen te verlagen in aanzienlijke energiebesparingen. Traditionele ventilatoren en pompen gebruiken schotten en kleppen voor debietregeling, waarbij het motortoerental vrijwel constant blijft, wat resulteert in weinig verandering in het stroomverbruik. Statistieken tonen aan dat ventilatoren en pompen verantwoordelijk zijn voor 31% van het nationale elektriciteitsverbruik en 50% van het industriële elektriciteitsverbruik. Daarom is het gebruik van snelheidsregelaars met variabele frequentie op dit soort belastingen van groot belang. Momenteel zijn succesvolle toepassingen onder meer watertoevoer onder constante druk, verschillende soorten ventilatoren, centrale airconditioning en hydraulische pompen met variabele snelheidsregeling.
Toepassingen in automatiseringssystemen
Omdat VFD's -ingebouwde 32-bits of 16-bits microprocessors hebben, beschikken ze over verschillende rekenkundige logische bewerkingen en intelligente besturingsfuncties, met een uitgangsfrequentienauwkeurigheid van 0,1% tot 0,01%, en zijn ze uitgerust met uitgebreide detectie- en beveiligingsmechanismen. Daarom worden ze veel gebruikt in automatiseringssystemen. Voorbeelden zijn onder meer wikkelen, strekken, doseren en draadgeleiding in de chemische vezelindustrie; gloeiovens voor vlakglas, roerwerk in glasovens, machines voor het trekken van randen en machines voor het maken van flessen in de glasindustrie; automatische toevoer- en batchsystemen voor vlamboogovens; en intelligente besturing van liften. VFD's worden ook gebruikt in de besturing van CNC-bewerkingsmachines, productielijnen in de automobielsector, papierproductie en liften om de procesniveaus en productkwaliteit te verbeteren.
Toepassingen bij het verbeteren van procesniveaus en productkwaliteit
VFD's kunnen ook op grote schaal worden toegepast in verschillende besturingsgebieden van mechanische apparatuur, zoals transport, heffen, extrusie en werktuigmachines. Ze kunnen de procesniveaus en productkwaliteit verbeteren, de impact en het geluid van apparatuur verminderen en de levensduur van apparatuur verlengen. Het gebruik van snelheidsregeling met variabele frequentie vereenvoudigt het mechanische systeem, waardoor de bediening en controle gemakkelijker worden en in sommige gevallen zelfs de oorspronkelijke processpecificaties veranderen, waardoor de algehele functionaliteit van de apparatuur wordt verbeterd. Bij instelmachines die in de textiel- en vele andere industrieën worden gebruikt, wordt de interne temperatuur bijvoorbeeld geregeld door de hoeveelheid aangevoerde warme lucht te veranderen. Warme lucht wordt meestal aangevoerd door een circulatieventilator, en aangezien de ventilatorsnelheid constant is, kan de hoeveelheid aangevoerde warme lucht alleen worden aangepast door een demper. Als de demperregeling niet goed werkt of niet goed is afgesteld, kan dit ertoe leiden dat de instelmachine de controle verliest, waardoor de kwaliteit van het eindproduct wordt aangetast. Het starten op hoge-snelheid van de circulatieventilator veroorzaakt aanzienlijke slijtage tussen de aandrijfriem en de lagers, waardoor de aandrijfriem een verbruiksartikel wordt. Na het toepassen van een variabele frequentiesnelheidsregeling kan de temperatuurregeling worden bereikt door de ventilatorsnelheid automatisch aan te passen via de frequentieomvormer, waardoor het probleem met de productkwaliteit wordt opgelost. Bovendien kan de frequentieomvormer eenvoudig een lage- frequentie en lage- snelheid van de ventilator bewerkstelligen, waardoor de slijtage tussen de aandrijfriem en de lagers wordt verminderd, de levensduur van de apparatuur wordt verlengd en 40% op energie wordt bespaard.
Het bereiken van een zachte start van de motor
Het moeilijk starten van de motor veroorzaakt niet alleen ernstige gevolgen voor het elektriciteitsnet, maar vereist ook een overmatige capaciteit van het elektriciteitsnet. De grote stroom en trillingen die tijdens het starten worden gegenereerd, veroorzaken aanzienlijke schade aan schotten en kleppen, wat uiterst schadelijk is voor de levensduur van de apparatuur en pijpleidingen. Bij gebruik van een frequentieomvormer zorgt de softstartfunctie er echter voor dat de startstroom kan variëren van nul, waarbij de maximale waarde de nominale stroom niet overschrijdt, waardoor de impact op het elektriciteitsnet en de eisen aan de stroomvoorzieningscapaciteit worden verminderd, de levensduur van de apparatuur en kleppen wordt verlengd en er wordt bespaard op de onderhoudskosten van de apparatuur.