یک درایو فرکانس متغیر (VFD) ، همچنین به عنوان یک درایو قابل تنظیم - سرعت ، مبدل فرکانس یا درایو AC شناخته می شود ، یک وسیله اساسی در کاربردهای مدرن صنعتی و تجاری است. من به عنوان تأمین کننده 30 کیلو وات VFDS ، من دست اول شاهد استفاده گسترده و تأثیر قابل توجهی که این دستگاه ها در شبکه برق دارند ، دیده ام. در این وبلاگ ، جنبه های مختلف چگونگی تأثیر یک VFD 30 کیلو وات بر شبکه برق را بررسی خواهم کرد.
تأثیرات مثبت بر شبکه برق
کارایی انرژی
یکی از برجسته ترین تأثیرات مثبت یک VFD 30 کیلو وات بر شبکه برق ، سهم آن در بهره وری انرژی است. موتورهای با سرعت ثابت سنتی بدون توجه به نیازهای بار واقعی ، مقدار ثابت قدرت را مصرف می کنند. در مقابل ، یک VFD می تواند سرعت موتور را با توجه به بار تنظیم کند و باعث کاهش مصرف برق در هنگام کم بودن بار شود.
به عنوان مثال ، در یک سیستم تهویه ، فن ممکن است نیازی به کار با سرعت کامل نداشته باشد. با استفاده از یک VFD 30 کیلو وات ، سرعت فن را می توان در دوره های کم تقاضای کم ، مانند شب یا در هنگام خاموش کردن ساعات اوج کاهش داد. این امر باعث می شود انرژی کمتری از شبکه برق نتیجه بگیرد و منجر به صرفه جویی در مصرف انرژی کلی شود. طبق تحقیقات صنعت ، استفاده از VFD ها می تواند مصرف انرژی در سیستم های حرکتی را تا 30 - 60 ٪ کاهش دهد [1]. این نه تنها به نفع کاربران انفرادی است بلکه بار در شبکه برق نیز به ویژه در دوره های اوج تقاضای آن کاهش می یابد.
تصحیح عامل قدرت
جنبه مثبت دیگر تصحیح فاکتور قدرت است. ضریب توان اندازه گیری از چگونگی استفاده مؤثر از انرژی الکتریکی است. یک فاکتور قدرت کم به این معنی است که بخش قابل توجهی از انرژی الکتریکی در قالب قدرت واکنشی هدر می رود. بیشتر موتورهای صنعتی دارای ضریب توان نسبتاً کم هستند که می تواند برای شبکه برق مشکلاتی مانند افزایش تلفات خط و کاهش ظرفیت ایجاد کند.
یک VFD 30 کیلو وات برای بهبود ضریب توان موتور کنترل شده طراحی شده است. با تنظیم شکل موج جریان ورودی ، VFD می تواند فاکتور قدرت را به وحدت نزدیک کند (در حالت ایده آل 1). این باعث می شود میزان قدرت واکنشی که از طریق شبکه برق جریان می یابد ، باعث بهبود راندمان کلی شبکه و کاهش نیاز به ظرفیت تولید انرژی اضافی شود.
نرم - قابلیت شروع
30 کیلو وات VFD ها یک عملکرد نرم و نرم را ارائه می دهند ، که به جای استفاده از ولتاژ کامل و جریان ناگهان مانند شروع مستقیم - خط ، سرعت موتور را به تدریج افزایش می دهد. این ویژگی Soft - Start جریان INRUSH را کاهش می دهد ، که می تواند چندین برابر بیشتر از جریان عملیاتی معمولی در روش های شروع موتور سنتی باشد.
جریان بالای INRUSH می تواند باعث ایجاد ولتاژ در شبکه برق شود و سایر تجهیزات الکتریکی متصل به همان شبکه را تحت تأثیر قرار دهد. با کاهش جریان INRUSH ، VFD 30 کیلو وات به حفظ سطح ولتاژ پایدار در شبکه برق کمک می کند و از عملکرد قابل اعتماد سایر دستگاه های برقی اطمینان می دهد.
تأثیرات منفی بر شبکه برق
اعوجاج هارمونیک
یکی از اصلی ترین تأثیرات منفی 30 کیلو وات بر روی شبکه برق ، اعوجاج هارمونیک است. VFD ها از Electronics Power برای تبدیل قدرت AC ورودی به DC و سپس بازگشت به AC در فرکانس متغیر استفاده می کنند. این فرآیند می تواند هارمونیک ها را که چند برابر فرکانس اساسی (معمولاً 50 یا 60 هرتز) هستند ، معرفی کند.
هارمونیک ها می توانند در شبکه برق چندین مشکل ایجاد کنند. آنها می توانند گرمایش تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها و کابل ها را افزایش دهند و طول عمر آنها را کاهش دهند. هارمونیک همچنین می تواند در عملکرد طبیعی سایر دستگاه های الکتریکی حساس مانند سیستم های ارتباطی و مدارهای کنترل دخالت کند. علاوه بر این ، سطح بالای اعوجاج هارمونیک می تواند منجر به تحریف ولتاژ در شبکه برق شود و بر کیفیت منبع تغذیه تأثیر بگذارد.
برای کاهش اعوجاج هارمونیک ، می توان از تکنیک های مختلفی مانند استفاده از فیلترهای هارمونیک استفاده کرد. انواع مختلفی از فیلترهای هارمونیک از جمله فیلترهای منفعل و فیلترهای فعال وجود دارد. فیلترهای منفعل نسبتاً ساده و هزینه ای دارند - اما برای فیلتر کردن هارمونیک های خاص طراحی شده اند. از طرف دیگر ، فیلترهای فعال می توانند به صورت پویا با فرکانس های مختلف هارمونیک سازگار شوند و در کاهش اعوجاج هارمونیک موثرتر هستند ، اما آنها نیز گران تر هستند [2].
تداخل الکترومغناطیسی (EMI)
30 کیلو وات VFD همچنین می تواند تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ایجاد کند. عملیات سوئیچینگ فرکانس بالا در VFD می تواند زمینه های الکترومغناطیسی تولید کند که می تواند در سایر دستگاه های الکترونیکی در مجاورت تداخل داشته باشد. EMI می تواند باعث نقص در تجهیزات حساس مانند رایانه ، سنسورها و دستگاه های ارتباطی شود.
برای کاهش EMI ، باید از تکنیک های مناسب محافظت و زمینی در نصب 30 کیلو وات VFD استفاده شود. VFD باید در محفظه چاه نصب شود و کابل ها باید به درستی پایه گذاری شوند تا از نشت مزارع الکترومغناطیسی جلوگیری شود. علاوه بر این ، مهره های فریت را می توان در کابل های قدرت و کنترل برای سرکوب نویز فرکانس بالا استفاده کرد.
استراتژی های کاهش
فیلتر و جبران خسارت
همانطور که قبلاً ذکر شد ، فیلترهای هارمونیک روشی مؤثر برای کاهش اعوجاج هارمونیک است. علاوه بر فیلترهای منفعل و فعال ، فیلترهای ترکیبی نیز وجود دارند که مزایای هر دو را با هم ترکیب می کنند. فیلترهای هیبریدی می توانند یک راه حل جامع تر برای کاهش هارمونیک ، به ویژه در برنامه هایی که طیف هارمونیک پیچیده است ، فراهم کند.
از خازن های تصحیح ضریب توان همچنین می توان در رابطه با 30 کیلو وات VFD برای بهبود بیشتر فاکتور قدرت و کاهش تأثیر در شبکه برق استفاده کرد. این خازن ها می توانند به طور موازی با بار وصل شوند تا قدرت واکنشی جبران شود.
نصب و راه اندازی مناسب
نصب و راه اندازی مناسب 30 کیلو وات VFD برای به حداقل رساندن تأثیرات منفی آن بر شبکه برق بسیار مهم است. VFD باید مطابق دستورالعمل سازنده از جمله زمین مناسب ، اندازه کابل و تهویه نصب شود. در طی فرآیند راه اندازی ، پارامترهای VFD باید با دقت تنظیم شود تا از عملکرد بهینه و کاهش تحریف هارمونیک و EMI اطمینان حاصل شود.
برنامه ها و نیاز به VFD 30 کیلو وات
30 کیلو وات VFD دارای طیف گسترده ای از برنامه ها در صنایع مختلف است. در صنعت HVAC (گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع) می توان از آن برای کنترل سرعت فن ها و پمپ ها استفاده کرد و انرژی کارآمد را فراهم کرد. در صنعت تصفیه آب ، از VFD های 30 کیلو وات می توان برای کنترل جریان آب در پمپ ها استفاده کرد و از کنترل دقیق و صرفه جویی در مصرف انرژی استفاده کرد.
اگر به دنبال یک VFD 30 کیلو وات قابل اعتماد هستید ، ما محصولات با کیفیت بالا و دارای ویژگی های پیشرفته را ارائه می دهیم. VFD های ما به گونه ای طراحی شده اند که عملکرد بسیار خوبی را ارائه می دهند و ضمن به حداقل رساندن تأثیر بر شبکه برق. ما همچنین پشتیبانی فنی را برای کمک به شما در نصب ، راه اندازی و نگهداری VFD ارائه می دهیم.
برای اطلاعات بیشتر در مورد محصولات VFD ما ، می توانید به لینک های زیر مراجعه کنید:VF Control VFDبا37 کیلو وات VFDبادرایو سرعت متغیر برای موتور تک فازبشر
اگر علاقه مند به خرید VFD های 30 کیلو وات ما هستید یا در مورد تأثیر آنها در شبکه برق سؤالی دارید ، لطفاً برای بحث و مذاکره بیشتر با ما تماس بگیرید. ما متعهد هستیم که بهترین راه حل ها را برای نیازهای کنترل حرکتی خود در اختیار شما قرار دهیم.
منابع
[1] "انرژی - سیستم های حرکتی کارآمد: راهنمای دستیابی به صرفه جویی در مصرف انرژی در کاربردهای صنعتی" ، آژانس بین المللی انرژی ، 2019.
[2] "هارمونیک در سیستم های قدرت: اصول ، تجزیه و تحلیل و طراحی فیلتر" ، MH Rashid ، CRC Press ، 2011.