Koji je razlog za korištenje invertera umjesto transformatora s otvorenim krugom u primjenama promjenjive frekvencije?

U primjenama varijabilnih frekvencijskih pogona (VFD), inverter se preferira nad otvorenim transformatorom (poznat i kao linearni transformator) iz nekoliko razloga. Evo glavnih razloga:

1. Prilagodljiva izlazna frekvencija

Inverter: Inverter može generirati strujni tok s promjenjivom frekvencijom, što je ključna funkcija VFD-a. Podešavanjem izlazne frekvencije brzina i vrtložni moment motora mogu se precizno kontrolirati.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformator može pružiti samo fiksnu izlaznu frekvenciju, obično usklađenu s mrežnom frekvencijom (50Hz ili 60Hz), i ne može prilagoditi frekvenciju.

2. Viša učinkovitost

Inverter: Inverteri rade koristeći učinkove prekidničke uređaje (poput IGBT-ova) i mogu postići visoku učinkovitost, često premašujući 95%.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori iskušavaju gubitke željeza i bakra, posebno na laganoj ili bez opterećenja, što rezultira nižom učinkovitosti.

3. Niži početni struja

Inverter: Inverteri mogu kontrolirati početnu struju tijekom pokretanja motora, izbjegavajući velike šipke struje. To pomaže proširenju vijeka trajanja motora i smanjuje utjecaj na mrežu.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori ne mogu kontrolirati početnu struju, što dovodi do značajnih struja pri pokretanju koje mogu uzrokovati pad napona u mreži i smetnje drugim opremama.

4. Brza dinamička reakcija

Inverter: Inverteri imaju brze dinamičke reakcije, omogućujući im brzo prilagođavanje izlaza na promjene opterećenja. To je ključno za primjene koje zahtijevaju brzu reakciju.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori imaju sporije dinamičke reakcije i ne mogu brzo prilagoditi promjenama opterećenja.

5. Bogate funkcije zaštite

Inverter: Inverteri obično dolaze opremljeni više funkcija zaštite, poput zaštite od preopterećenja, zaštite od krajnjega kruga i zaštite od pretopljene temperature, osiguravajući sigurno funkcioniranje sustava.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori imaju ograničene funkcije zaštite i često zahtijevaju vanjske uređaje za zaštitu.

6. Supresija harmonika

Inverter: Moderni inverteri često uključuju filtre harmonika koji efektivno suprimiraju harmonike, smanjujući zagađenje mreže.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori ne mogu efektivno suprimirati harmonike, potencijalno degradirajući kvalitetu mreže.

7. Fleksibilnost i programabilnost

Inverter: Inverteri nude visoku fleksibilnost i programabilnost, omogućujući implementaciju složenih funkcija putem podešavanja parametara i programiranja, poput kontrole više brzina i PID regulacije.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori imaju ograničene funkcionalnosti i ne mogu postići složenu kontrolu i regulaciju.

8. Veličina i težina

Inverter: Inverteri su tipično manji u veličini i lakši, čime se olakšava njihova instalacija i održavanje.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori su veći u veličini i teži, čime se komplicira njihova instalacija i obrada.

9. Učinkovitost troškova

Inverter: Iako je početno ulaganje možda veće, visoka učinkovitost i ušteda energije invertera može dovesti do značajne uštede troškova na dugoročnoj osnovi, pružajući dobrou učinkovitost troškova.

Otvoreni transformator: Otvoreni transformatori imaju niže početne troškove, ali njihova niža učinkovitost i veći troškovi održavanja rezultiraju većim operativnim troškovima na dugoročnoj osnovi.

Sažetak

U primjenama VFD-a, inverteri nude mnogo prednosti nad otvorenim transformatorima, uključujući prilagodljivu izlaznu frekvenciju, visoku učinkovitost, nisku početnu struju, brzu dinamičku reakciju, bogate funkcije zaštite, supresiju harmonika, fleksibilnost i programabilnost, manju veličinu i težinu, te dobroutčinkovitu učinkovitost troškova. Ove prednosti čine invertere preferiranim izborom za primjene VFD-a.