Hvad er grunden til at bruge invertere i stedet for åbne kredsløbs-transformatorer i variabel frekvensstyring (VFD) applikationer?

I variabel frekvensdrev (VFD) applikationer er det foretrukket at bruge en inverter i stedet for en åben-kredsløbs-transformator (også kendt som en lineær transformator) af flere grunde. Her er de hovedsagelige grunde:

1. Justerbar udgangsfrekvens

Inverter: En inverter kan generere vekselstrøm med en justerbar frekvens, hvilket er den kernefunktion i et VFD. Ved at justere udgangsfrekvensen kan motorens hastighed og drejningsmoment kontrolleres præcist.

Åben-kredsløbs-transformator: En åben-kredsløbs-transformator kan kun give en fast frekvensudgang, typisk matchende netværksfrekvens (50Hz eller 60Hz), og kan ikke justere frekvensen.

2. Højere effektivitet

Inverter: Invertere fungerer ved hjælp af effektive skiftende enheder (som IGBT'er) og kan opnå høj effektivitet, ofte over 95%.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer oplever jerntab og kobbertab, især ved let eller ingen belastning, hvilket resulterer i lavere effektivitet.

3. Lavere startstrøm

Inverter: Invertere kan kontrollere startstrømmen under motorstart, undgår store strømspids, dette hjælper med at forlænge motorens levetid og reducerer påvirkningen på strømnettet.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer kan ikke kontrollere startstrømmen, hvilket fører til betydelige startstrømmer, der kan forårsage spændingsnedtagninger i nettet og forstyrre andet udstyr.

4. Hurtig dynamisk respons

Inverter: Invertere har hurtige dynamiske responskapaciteter, der tillader dem hurtigt at justere udgangen for at tilpasse sig belastningsændringer. Dette er afgørende for applikationer, der kræver hurtig respons.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer har langsommere dynamiske responser og kan ikke hurtigt tilpasse sig belastningsændringer.

5. Rige beskyttelsesfunktioner

Inverter: Invertere er typisk udstyret med flere beskyttelsesfunktioner, såsom overbelastningsbeskyttelse, kortslutningsbeskyttelse og overophedelsesbeskyttelse, der sikrer sikkert drift af systemet.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer har begrænsede beskyttelsesfunktioner og kræver ofte eksterne beskyttelsesenheder.

6. Harmonisk undertrykkelse

Inverter: Moderne invertere inkluderer ofte harmoniske filtre, der effektivt undertrykker harmonier, reducerer netforurening.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer kan ikke effektivt undertrykke harmonier, potentielt forringende kvaliteten af nettet.

7. Fleksibilitet og programmerbarhed

Inverter: Invertere tilbyder høj fleksibilitet og programmerbarhed, der gør det muligt at implementere komplekse funktioner gennem parameterindstillinger og programmering, såsom flerspeed kontrol og PID-regulering.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer har begrænset funktionalitet og kan ikke opnå kompleks kontrol og regulering.

8. Størrelse og vægt

Inverter: Invertere er typisk mindre i størrelse og lettere i vægt, gør dem nemmere at installere og vedligeholde.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer er større i størrelse og tungere, gør installation og håndtering mere vanskelig.

9. Kostnadseffektivitet

Inverter: Selvom den initielle investering kan være højere, kan de høje effektivitets- og energibesparelser, som invertere giver, føre til betydelige kostnadsbesparelser på længere sigt, hvilket giver god kostnadseffektivitet.

Åben-kredsløbs-transformator: Åben-kredsløbs-transformatorer har en lavere initiel kost, men deres lavere effektivitet og højere vedligeholdelseskost resulterer i højere driftsomkostninger på længere sigt.

Oversigt

I VFD-applikationer tilbyder invertere mange fordele sammenlignet med åben-kredsløbs-transformatorer, herunder justerbar udgangsfrekvens, høj effektivitet, lav startstrøm, hurtig dynamisk respons, rige beskyttelsesfunktioner, harmonisk undertrykkelse, fleksibilitet og programmerbarhed, mindre størrelse og vægt, samt god kostnadseffektivitet. Disse fordele gør invertere til den foretrukne valg for VFD-applikationer.