Jaký je důvod používání inverterů namísto transformátorů s otevřeným obvodem v aplikacích s čidlo frekvencí?

V aplikacích s čidlo frekvence (VFD) se místo otevřeného transformátoru (také známého jako lineární transformátor) dává přednost inverteru z několika důvodů. Zde jsou hlavní důvody:

1. Ustavitelná výstupní frekvence

Inverter: Inverter může generovat střídavý proud s proměnnou frekvencí, což je základní funkcí VFD. Regulací výstupní frekvence lze přesně řídit otáčky a točivý moment motoru.

Otevřený transformátor: Otevřený transformátor může poskytnout pouze výstup s pevnou frekvencí, obvykle odpovídající síťové frekvenci (50Hz nebo 60Hz), a nemůže upravovat frekvenci.

2. Vyšší efektivita

Inverter: Invertery pracují s efektivními přepínacími prvky (jako IGBT) a mohou dosáhnout vysoké efektivity, často přesahující 95%.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory trpí železnými a měděnými ztrátami, zejména při lehkém nebo žádném zatížení, což vede k nižší efektivitě.

3. Nižší spouštěcí proud

Inverter: Invertery mohou kontrolovat spouštěcí proud během startu motoru, což zabrání velkým prudkým změnám proudu. To pomáhá prodloužit životnost motoru a snížit dopad na elektrickou síť.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory nemohou kontrolovat spouštěcí proud, což vede k výrazným spouštěcím proudům, které mohou způsobit pokles napětí v síti a rušit jiné zařízení.

4. Rychlá dynamická odezva

Inverter: Invertery mají schopnost rychlé dynamické odezvy, což jim umožňuje rychle upravovat výstup a adaptovat se na změny zatížení. To je klíčové pro aplikace vyžadující rychlou odezvu.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory mají pomalejší dynamickou odezvu a nemohou se rychle adaptovat na změny zatížení.

5. Bohaté ochranné funkce

Inverter: Invertery obvykle disponují mnoha ochrannými funkcemi, jako je ochrana proti přetížení, ochrana proti krátkému zapojení a ochrana před přehříváním, což zajišťuje bezpečné fungování systému.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory mají omezené ochranné funkce a často vyžadují externí ochranná zařízení.

6. Potlačení harmonických složek

Inverter: Moderní invertery často obsahují filtry pro harmonické složky, které efektivně potlačují harmonické složky a snižují znečištění sítě.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory nemohou efektivně potlačovat harmonické složky, což může degradovat kvalitu sítě.

7. Flexibilita a programovatelnost

Inverter: Invertery nabízejí vysokou flexibilitu a programovatelnost, což umožňuje implementovat komplexní funkce prostřednictvím nastavení parametrů a programování, jako je vícestupňové řízení a PID regulace.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory mají omezené funkce a nemohou dosáhnout komplexního řízení a regulace.

8. Velikost a hmotnost

Inverter: Invertery jsou obvykle menší a lehčí, což usnadňuje jejich instalaci a údržbu.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory jsou větší a těžší, což ztěžuje jejich instalaci a obsluhu.

9. Nákladová efektivita

Inverter: Ačkoli počáteční investice mohou být vyšší, vysoká efektivita a úspory energie inverterů mohou vést k významným nákladovým úsporám v dlouhodobém horizontu, což poskytuje dobré nákladové výhody.

Otevřený transformátor: Otevřené transformátory mají nižší počáteční náklady, ale jejich nižší efektivita a vyšší náklady na údržbu vedou k vyšším dlouhodobým provozním nákladům.

Souhrn

V aplikacích VFD nabízejí invertery mnoho výhod oproti otevřeným transformátorům, včetně ustavitelné výstupní frekvence, vysoké efektivity, nízkého spouštěcího proudu, rychlé dynamické odezvy, bohatých ochranných funkcí, potlačení harmonických složek, flexibilitu a programovatelnost, menší velikost a hmotnost a dobré nákladové výhody. Tyto výhody dělají invertery preferovanou volbou pro aplikace VFD.