Mi az oka, hogy a frekvenciatranszformátor-alkalmazásokban invertereket használnak nyitott áramkörű transzformátorok helyett?

Változó frekvenciájú hajtómű (VFD) alkalmazásokban az inverter használata nyitott áramkörű transzformátornél (más néven lineáris transzformátor) több okból is előnyös. Íme a fő okok:

1. Állítható kimeneti frekvencia

Inverter: Az inverter változó frekvenciájú AC áramot generálhat, ami a VFD alapvető funkciója. A kimeneti frekvencia beállításával pontosan szabályozható a motor sebessége és fordulatmomense.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátor csak rögzített frekvenciájú kimenetet tud biztosítani, általában a hálózati frekvenciának (50Hz vagy 60Hz) megfelelően, és nem állítható a frekvencia.

2. Magasabb hatékonyság

Inverter: Az inverterek hatékony kapcsolóeszközökkel (pl. IGBT-ek) működnek, és gyakran 95% feletti hatékonyságot érnek el.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok vasseresztéseket és rézveszteségeket szenvednek, különösen könnyű vagy nincs terhelés esetén, ami alacsonyabb hatékonysághoz vezet.

3. Alacsonyabb indítási áram

Inverter: Az inverterek kontrollálják a motor indítási áramát, így elkerülhetőek a nagy áramkitörések. Ez segít meghosszabbítani a motor élettartamát és csökkenteni a hatást a hálózatra.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok nem tudják kontrollálni az indítási áramot, ami jelentős indítási áramokhoz vezethet, amelyek hálózati feszültség-lehullást okozhatnak és más berendezések működését zavarhatják.

4. Gyors dinamikus válaszidő

Inverter: Az inverterek gyors dinamikus válaszidővel rendelkeznek, lehetővé téve a gyors kimeneti beállítást a terhelésváltozásokhoz. Ez kritikus fontosságú a gyors válaszra szükség van.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok lassabb dinamikus válaszidővel rendelkeznek, és nem tudják gyorsan alkalmazkodni a terhelésváltozásokhoz.

5. Gazdag védelmi funkciók

Inverter: Az inverterek általában több védelmi funkcióval rendelkeznek, mint például a túlterhelés-védelem, rövidzárlat-védelem és melegedés-védelem, amelyek biztonságos működést biztosítanak a rendszerhez.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok korlátozott védelmi funkciókkal rendelkeznek, és gyakran külső védelmi berendezésekre van szükség.

6. Harmonikus szűrés

Inverter: A modern inverterek gyakran harmonikus szűrőket tartalmaznak, amelyek hatékonyan szűrik a harmonikusokat, csökkentve a hálózati szennyezést.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok nem tudják hatékonyan szűrni a harmonikusokat, ami potenciálisan rombolhatja a hálózati minőséget.

7. Rugalmasság és programozhatóság

Inverter: Az inverterek magas rugalmassággal és programozhatósággal rendelkeznek, lehetővé téve összetett funkciók implementálását paraméterbeállítások és programozás révén, például többszintű sebesség-irányítást és PID szabályozást.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok korlátozott funkcionalitással rendelkeznek, és nem tudják elérni a komplex irányítást és szabályozást.

8. Méret és súly

Inverter: Az inverterek általában kisebb méretűek és könnyebb súlyúak, ami egyszerűbbé teszi a telepítést és karbantartást.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok nagyobb méretűek és súlyosabbak, ami nehezebbé teszi a telepítést és kezelést.

9. Költséghatékonyság

Inverter: Bár a kezdeti befektetés magasabb lehet, az inverterek magas hatékonysága és energiatakarékos működése hosszú távon jelentős költségmegtakarítást eredményez, ami jó költséghatékonyságot biztosít.

Nyitott áramkörű transzformátor: A nyitott áramkörű transzformátorok alacsonyabb kezdeti költséggel járnak, de alacsonyabb hatékonyságuk és magasabb karbantartási költségeik miatt a hosszú távú üzemeltetési költségek magasabbak lesznek.

Összefoglalás

A VFD alkalmazásokban az inverterek számos előnnyel bírnak a nyitott áramkörű transzformátorokkal szemben, beleértve az állítható kimeneti frekvenciát, a magas hatékonyságot, az alacsony indítási áramot, a gyors dinamikus válaszidőt, a gazdag védelmi funkciókat, a harmonikus szűrését, a rugalmasságot és programozhatóságát, a kisebb méretet és könnyebb súlyát, valamint a jó költséghatékonyságot. Ezek az előnyök az invertereket a VFD alkalmazások preferált választásává teszik.