Wat is de reden voor het gebruik van omvormers in plaats van open circuit transformatoren in toepassingen met variabele frequentie-aandrijving?

Bij toepassingen van variabele frequentieaandrijvingen (VFD) wordt de voorkeur gegeven aan het gebruik van een inverter in plaats van een open-circuit transformatiekring (ook wel lineaire transformatiekring genoemd) om verschillende redenen. Hier zijn de belangrijkste redenen:

1. Aanpasbare uitvoerfrequentie

Inverter: Een inverter kan wisselstroom opwekken met een variabele frequentie, wat de kernfunctie is van een VFD. Door de uitvoerfrequentie te regelen, kan de snelheid en koppel van de motor precies worden beheerd.

Open-circuit transformatiekring: Een open-circuit transformatiekring kan slechts een vaste frequentie uitvoer leveren, meestal overeenkomend met het netfrequentie (50Hz of 60Hz), en kan de frequentie niet aanpassen.

2. Hogere efficiëntie

Inverter: Inverters werken met efficiënte schakelapparatuur (zoals IGBT's) en kunnen hoge efficiëntie bereiken, vaak meer dan 95%.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen ervaren ijzer- en koperverliezen, vooral bij lichte of geen belasting, wat resulteert in lagere efficiëntie.

3. Lagere insluitspanning

Inverter: Inverters kunnen de insluitspanning tijdens het opstarten van de motor regelen, waardoor grote stroompieken worden vermeden. Dit helpt de levensduur van de motor te verlengen en vermindert de invloed op het elektriciteitsnet.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen kunnen de insluitspanning niet regelen, wat leidt tot aanzienlijke startstromen die spanningsdalingen in het net kunnen veroorzaken en andere apparatuur kunnen storen.

4. Snelle dynamische respons

Inverter: Inverters hebben snelle dynamische responscapaciteiten, waardoor ze de uitvoer snel kunnen aanpassen aan belastingsveranderingen. Dit is cruciaal voor toepassingen die een snelle respons vereisen.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen hebben langzamere dynamische responsten en kunnen zich niet snel aanpassen aan belastingsveranderingen.

5. Rijke beschermingsfuncties

Inverter: Inverters zijn doorgaans uitgerust met meerdere beschermingsfuncties, zoals overbelastingsbescherming, kortsluitingsbescherming en oververhittingsbescherming, waarmee veilig bedrijf van het systeem wordt gegarandeerd.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen hebben beperkte beschermingsfuncties en vereisen vaak externe beschermingsapparatuur.

6. Harmonische onderdrukking

Inverter: Moderne inverters bevatten vaak harmonische filters die harmonischen effectief onderdrukken, waardoor gridvervuiling wordt verminderd.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen kunnen harmonischen niet effectief onderdrukken, wat potentieel de kwaliteit van het net kan verlagen.

7. Flexibiliteit en programmeerbaarheid

Inverter: Inverters bieden hoge flexibiliteit en programmeerbaarheid, waardoor complexe functies kunnen worden geïmplementeerd door middel van parameterinstellingen en programmering, zoals multi-snelheidsregeling en PID-regeling.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen hebben beperkte functionaliteit en kunnen geen complexe regeling en besturing bereiken.

8. Grootte en gewicht

Inverter: Inverters zijn doorgaans kleiner in grootte en lichter in gewicht, waardoor ze gemakkelijker te installeren en te onderhouden zijn.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen zijn groter in grootte en zwaarder, waardoor installatie en handhaving moeilijker zijn.

9. Kosteneffectiviteit

Inverter: Hoewel de initiële investering hoger kan zijn, leiden de hoge efficiëntie en energiebesparingen van inverters op lange termijn tot aanzienlijke kostenbesparingen, waardoor goede kosteneffectiviteit wordt geboden.

Open-circuit transformatiekring: Open-circuit transformatiekringen hebben een lagere initiële kosten, maar hun lagere efficiëntie en hogere onderhoudskosten leiden tot hogere langetermijnbedrijfskosten.

Samenvatting

Bij VFD-toepassingen bieden inverters vele voordelen ten opzichte van open-circuit transformatiekringen, waaronder aanpasbare uitvoerfrequentie, hoge efficiëntie, lage insluitspanning, snelle dynamische respons, rijke beschermingsfuncties, harmonische onderdrukking, flexibiliteit en programmeerbaarheid, kleinere grootte en lichter gewicht, en goede kosteneffectiviteit. Deze voordelen maken inverters de voorkeurskeuze voor VFD-toepassingen.