Vad är anledningen till att använda inverterare istället för öppna krets-transformatorer i variabelfrekvensdrivningsapplikationer?

I variabelfrekvensdriv (VFD)-applikationer föredras en inverter istället för en öppen krets-transformator (även känd som en linjär transformator) av flera skäl. Här är de huvudsakliga orsakerna:

1. Justerbar utgångsfrekvens

Inverter: En inverter kan generera växelström med varierande frekvens, vilket är den kärnfraktionen i en VFD. Genom att justera utgångsfrekvensen kan motorhastighet och moment kontrolleras exakt.

Öppen krets-transformator: En öppen krets-transformator kan endast ge ett fast frekvensutslag, vanligtvis motsvarande nätets frekvens (50Hz eller 60Hz), och kan inte justera frekvensen.

2. Högre effektivitet

Inverter: Inverter fungerar med effektiva växlingsenheter (som IGBT:er) och kan uppnå hög effektivitet, ofta över 95%.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer upplever järnförluster och kopparförluster, särskilt vid lätt eller ingen belastning, vilket resulterar i lägre effektivitet.

3. Lägre inloppsstrom

Inverter: Inverter kan kontrollera inloppsstromen under motornstart, undviker stora strömspikes. Detta hjälper till att förlänga livslängden på motorn och minskar påverkan på nätet.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer kan inte kontrollera inloppsstromen, vilket leder till betydande startströmmar som kan orsaka spänningsfall i nätet och störa andra utrustningar.

4. Snabb dynamisk respons

Inverter: Inverter har snabba dynamiska responsegenskaper, vilket gör att de snabbt kan anpassa utgången för att anpassa sig till belastningsförändringar. Detta är viktigt för applikationer som kräver snabb respons.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer har långsammare dynamiska responser och kan inte snabbt anpassa sig till belastningsförändringar.

5. Rika skyddsfunger

Inverter: Inverter är vanligtvis utrustade med flera skyddsfunger, såsom överbelastningsskydd, kortslutningsskydd och överhettningsskydd, vilket säkerställer säker drift av systemet.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer har begränsade skyddsfunger och behöver ofta externa skyddsutrustningar.

6. Harmonisk undertryckning

Inverter: Moderna inverter inkluderar ofta harmoniska filter som effektivt undertrycker harmoniska, vilket minskar nätets föroreningar.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer kan inte effektivt undertrycka harmoniska, vilket potentiellt kan förvärra nätets kvalitet.

7. Flexibilitet och programmerbarhet

Inverter: Inverter erbjuder hög flexibilitet och programmerbarhet, vilket möjliggör komplexa funktioner genom parameterrinställningar och programmering, såsom flernivåkontroll och PID-reglering.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer har begränsad funktionalitet och kan inte uppnå komplex kontroll och reglering.

8. Storlek och vikt

Inverter: Inverter är vanligtvis mindre i storlek och lättare i vikt, vilket gör dem lättare att installera och underhålla.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer är större i storlek och tyngre, vilket gör installation och hantering svårare.

9. Kostnadseffektivitet

Inverter: Även om den inledande investeringen kan vara högre, kan inverternas höga effektivitet och energibesparingar leda till betydande kostnadsbesparingar på lång sikt, vilket ger god kostnadseffektivitet.

Öppen krets-transformator: Öppna krets-transformatorer har en lägre inledande kostnad, men deras lägre effektivitet och högre underhållskostnader resulterar i högre långsiktiga driftskostnader.

Sammanfattning

I VFD-applikationer erbjuder inverter många fördelar jämfört med öppna krets-transformatorer, inklusive justerbar utgångsfrekvens, hög effektivitet, låg inloppsstrom, snabb dynamisk respons, rika skyddsfunger, harmonisk undertryckning, flexibilitet och programmerbarhet, mindre storlek och vikt, samt god kostnadseffektivitet. Dessa fördelar gör inverter till den föredragna valet för VFD-applikationer.