Каква е причината за използването на инвертори вместо трансформатори с отворена верига в приложенията с променлива честота?

В приложенията с променлива честота (VFD), използването на инвертор вместо трансформатор с отворена верига (известен още като линеен трансформатор) е предпочитано поради няколко причини. Ето основните причини:

1. Регулируема изходна честота

Инвертор: Инверторът може да генерира алтернативно напрежение с променлива честота, което е основната функция на VFD. Чрез регулиране на изходната честота, скоростта и момента на мотора могат да бъдат контролирани точно.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторът с отворена верига може да предостави само фиксирана честота, обикновено съответстваща на честотата на мрежата (50Hz или 60Hz), и не може да регулира честотата.

2. По-висока ефективност

Инвертор: Инверторите работят с ефективни комутационни устройства (например IGBT) и могат да постигнат висока ефективност, често над 95%.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига изпитват загуби от железо и мед, особено при лека или без нагрузка, което води до по-ниска ефективност.

3. Нисък входящ ток

Инвертор: Инверторите могат да контролират входния ток при стартиране на мотора, избягвайки големи токови импулси. Това помага за удължаване на живота на мотора и намаляване на въздействието върху електрическата мрежа.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига не могат да контролират входния ток, което води до значителни стартиращи токове, които могат да причинят падане на напрежението в мрежата и да разстройват друго оборудване.

4. Бърз динамичен отговор

Инвертор: Инверторите разполагат с бързи динамични реакции, позволяващи им бързо да регулират изхода, за да се адаптират към промените в нагрузката. Това е важно за приложения, изискващи бърз отговор.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига имат по-бавни динамични реакции и не могат бързо да се адаптират към промените в нагрузката.

5. Богати защитни функции

Инвертор: Инверторите обикновено разполагат с много защитни функции, такива като защита срещу прекомерна нагласа, защита срещу късо съединение и защита срещу прекомерно затопляне, осигуряващи безопасна работа на системата.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига имат ограничени защитни функции и често изискват външни защитни устройства.

6. Подтискане на хармоники

Инвертор: Съвременните инвертори често включват филтри за хармоники, които ефективно подтискат хармониките, намалявайки замърсяването на мрежата.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига не могат ефективно да подтискат хармониките, което потенциално може да влоши качеството на мрежата.

7. Гъвкавост и програмируемост

Инвертор: Инверторите предлагат висока гъвкавост и програмируемост, позволяващи изпълнение на сложни функции чрез настройка на параметри и програмиране, такива като многониво управление на скоростта и регулиране PID.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига имат ограничена функционалност и не могат да постигнат сложни управление и регулиране.

8. Размер и тегло

Инвертор: Инверторите обикновено са по-малки по размер и по-леки, което ги прави по-лесни за монтаж и поддръжка.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига са по-големи по размер и по-тежки, което прави монтажа и обработването им по-трудни.

9. Икономичност

Инвертор: Въпреки, че началната инвестиция може да бъде по-висока, високата ефективност и спестяванията на енергия от инверторите могат да доведат до значителни спестявания на разходи в дългосрочен план, предлагайки добра икономичност.

Трансформатор с отворена верига: Трансформаторите с отворена верига имат по-ниска начална цена, но техният по-нисък КПД и по-високи разходи за поддръжка водят до по-високи оперативни разходи в дългосрочен план.

Резюме

В приложенията с VFD, инверторите предлагат множество предимства пред трансформаторите с отворена верига, включително регулируема изходна честота, висока ефективност, нисък входящ ток, бърз динамичен отговор, богати защитни функции, подтискане на хармоники, гъвкавост и програмируемост, по-малък размер и тегло, и добра икономичност. Тези предимства правят инверторите предпочитан избор за приложенията с VFD.