Hva er grunnen til at inverteres brukes i stedet for åpne kretstransformatorer i variabelfrekvensstyrte applikasjoner?

I variabel frekvensstyring (VFD) applikasjoner, foretrekker man å bruke en inverter istedenfor en åpen-sirkuit-transformator (også kjent som en lineær transformator) av flere grunner. Her er de hovedgrunnene:

1. Justerbar utdatafrekvens

Inverter: En inverter kan generere AC-strøm med variabel frekvens, som er kjernen i en VFD. Ved å justere utdatafrekvensen, kan motorhastighet og dreiemoment kontrolleres nøyaktig.

Åpen-sirkuit-transformator: En åpen-sirkuit-transformator kan kun gi fast frekvensutdata, typisk tilsvarer nettet (50Hz eller 60Hz), og kan ikke justere frekvensen.

2. Høyere effektivitet

Inverter: Invertere fungerer med effektive spenningskontrollenheter (som IGBT-er) og kan oppnå høy effektivitet, ofte over 95%.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer opplever jerntap og kobbertap, spesielt ved lettlaster eller ingen last, som fører til lavere effektivitet.

3. Lavere startstrøm

Inverter: Invertere kan kontrollere startstrømmen under motormotoroppstart, unngår store strømspikes. Dette hjelper med å forlenge livet til motoren og reduserer påvirkningen på kraftnettet.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer kan ikke kontrollere startstrømmen, som fører til betydelige startstrømer som kan forårsake spenningstap i nettet og forstyrre annet utstyr.

4. Rask dynamisk respons

Inverter: Invertere har rask dynamisk responsevne, som lar dem raskt justere utdata for å tilpasse seg belastningsendringer. Dette er viktig for applikasjoner som krever rask respons.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer har saktere dynamiske responser og kan ikke raskt tilpasse seg belastningsendringer.

5. Rike beskyttelsesfunksjoner

Inverter: Invertere er vanligvis utstyrt med flere beskyttelsesfunksjoner, som overlastbeskyttelse, kortslutningsbeskyttelse og overvarmesbeskyttelse, som sikrer trygg drift av systemet.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer har begrenset beskyttelsesfunksjoner og krever ofte eksterne beskyttelsesenheter.

6. Harmonisk undertrykkelse

Inverter: Moderne invertere inkluderer ofte harmoniseringfiltre som effektivt undertrykker harmonier, noe som reduserer forurensning av nettet.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer kan ikke effektivt undertrykke harmonier, noe som potensielt forverrer kvaliteten på nettet.

7. Fleksibilitet og programmerbarhet

Inverter: Invertere tilbyr høy fleksibilitet og programmerbarhet, som lar komplekse funksjoner implementeres gjennom parameterinnstillinger og programmering, som fartsregulering og PID-regulering.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer har begrenset funksjonalitet og kan ikke oppnå kompleks kontroll og regulering.

8. Størrelse og vekt

Inverter: Inverterer er vanligvis mindre i størrelse og lettere i vekt, noe som gjør dem enklere å installere og vedlikeholde.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer er større i størrelse og tyngre, noe som gjør installasjon og håndtering vanskeligere.

9. Kostnadseffektivitet

Inverter: Selv om den initielle investeringen kan være høyere, kan de høye effektivitetsgradene og energibesparelsene fra invertere føre til betydelige kostnadsbesparelser over lengre tid, noe som gir god kostnadseffektivitet.

Åpen-sirkuit-transformator: Åpen-sirkuit-transformatorer har lavere initiell kostnad, men deres lavere effektivitet og høyere vedlikeholdsomkostninger fører til høyere langtidskostnader.

Sammendrag

I VFD-applikasjoner tilbyr inverterer mange fordeler sammenlignet med åpen-sirkuit-transformatorer, inkludert justerbar utdatafrekvens, høy effektivitet, lav startstrøm, rask dynamisk respons, rike beskyttelsesfunksjoner, harmonisk undertrykkelse, fleksibilitet og programmerbarhet, mindre størrelse og vekt, og god kostnadseffektivitet. Disse fordeler gjør at inverterer er den foretrukne valget for VFD-applikasjoner.