37kW変動周波数駆動（VFD）のサプライヤーとして、37kW VFDがシステムの力率を改善できるかどうかをよく尋ねられました。これは、電気システムの技術的な複雑さとVFDの機能を掘り下げる質問です。このブログ投稿では、このトピックを詳細に検討し、VFDと電力要因の改善との関係に光を当てます。
力率の理解
37kW VFDが力率に及ぼす影響に飛び込む前に、力率とは何かを理解することが不可欠です。力率は、システムでどれほど効果的に電力が使用されているかの尺度です。これは、明らかなパワー（キロボルトで測定されているKW -Amperes、KVA）に対する実際のパワー（KW、KWで測定）の比です。 1（または100％）の力率は、システムに供給されるすべての電力が効果的に使用されていることを示しますが、より低い力率は、電力のかなりの部分が無駄になっていることを意味します。
AC電気システムでは、モーターなどの誘導負荷が存在すると、電圧が電圧の後ろに遅れをとる可能性があります。この遅れた電流は、より低い力率をもたらします。多くの場合、ユーティリティは、電力網に追加のストレスをかけ、送電と流通の全体的な効率を低下させるため、産業および商業顧客に低電力要因に請求します。
VFDがどのように機能するか
名前が示すように、可変周波数駆動は、モーターに供給される電力の周波数と電圧を変化させることにより、電気モーターの速度とトルクを制御するデバイスです。 VFDは、プロセス制御を改善し、エネルギー消費を削減し、モーターの寿命を延ばすために、産業用途で広く使用されています。
VFDの基本的な動作には、整流、DCバスフィルタリング、および反転の3つの主要な段階が含まれます。整流段階では、AC入力電圧がDC電圧に変換されます。 DCバスフィルタリングステージはDC電圧を滑らかにし、反転段階では、DC電圧が可変周波数と電圧でAC電圧に戻されます。この変数出力により、VFDはアプリケーションの要件に従ってモーターの速度を制御できます。
力率に対する37kW VFDの影響
それでは、目の前の質問に対処しましょう。37kWVFDはシステムの力率を改善できますか？答えはイエスですが、それはいくつかの要因に依存します。
モーターがVFDなしでメインから直接動作する場合、通常、特に部分荷重では力率が低くなります。これは、モーターがかなりの量の反応性出力を引き出すためであり、モーターによって行われた有用な作業に寄与しないためです。ただし、37kW VFDがメインとモーターの間に設置されると、力率が大幅に改善される可能性があります。
ほとんどの最新のVFDには、力率補正（PFC）回路が装備されています。これらの回路は、VFDとモーターによって主電源から引き出された反応性電力を減らすのに役立ちます。反応電力を低減することにより、VFDはシステムの力率を効果的に増加させます。
PFC回路に加えて、VFDがモーターの速度を制御する能力も、力率の改善に役割を果たします。モーターがVFDを使用して低速で動作する場合、通常、電流が少なくなります。反応性電力は電流に比例するため、電流の減少により、反応力の低下と力率の改善がもたらされます。
実際の - 世界の例
37kW VFDの力率に対する影響を説明するために、実際の世界の例を考えてみましょう。ポンプの駆動に37kWモーターを使用する産業用途があるとします。 VFDがないと、モーターは固定速度で動作し、力率は約0.7です。これは、モーターに供給された電力の70％のみが効果的に使用されており、30％が反応電力として無駄になっていることを意味します。
37kW VFDがインストールされると、力率を約0.95以上に改善できます。この力率の改善は、モーターのエネルギー消費を削減するだけでなく、顧客が低電力率に対してもはや罰せられないため、ユーティリティの請求書にお金を節約します。
力率の改善に影響する要因
37kW VFDはシステムの力率を改善できますが、改善の程度に影響を与える可能性のあるいくつかの要因があります。
- VFDのタイプ：さまざまな種類のVFDには、力率補正機能が異なります。一部のVFDは、統一に近い力率を達成できる高度なPFC回路で設計されていますが、他のVFDは、より控えめな改善を提供するより基本的なPFC回路を持っている可能性があります。
- 運動特性：モーターの種類とサイズも、力率の改善に影響を与える可能性があります。インダクタンスが高いモーターは、電力要因が低い傾向があり、VFDはこれらのモーターの力率を改善するのに効果的である可能性があります。
- ロードプロファイル：負荷トルクと速度の要件を含むモーターの負荷プロファイルは、力率に影響を与える可能性があります。かなりの部分で部分荷重で動作するモーターは、力率の改善の観点からVFDからより多くの恩恵を受けることができます。
他のコンポーネントとの互換性
力率を改善するために37kW VFDの設置を検討する場合、システム内の他のコンポーネントとの互換性を確保することが重要です。たとえば、VFDは、制御しているモーターと互換性がある必要があります。詳細情報を見つけることができますVFD互換モーター私たちのウェブサイトで。
さらに、VFDコントロールドライブは、全体的な電気システムで動作するように適切に構成する必要があります。私たちのVFDコントロールドライブユーザーになるように設計されています - フレンドリーで既存のシステムに簡単に統合できます。
他の力率補正方法との比較
コンデンサバンクの使用など、力率を改善するために利用できる他の方法があります。コンデンサ銀行は、システムに反応性電力を供給することで機能し、それにより、主電源から引き出された反応性電力を削減します。コンデンサバンクは力率を改善するのに効果的ですが、いくつかの制限があります。
コンデンサバンクは静的なデバイスであり、VFDと同じレベルの柔軟性を提供しません。 VFDは、力率を改善するだけでなく、モーターの速度とトルクを制御することもできます。これにより、追加のエネルギー節約とプロセスの改善につながる可能性があります。たとえば、容量がわずかに小さいドライブを検討している場合、30kW VFDまた、モーター速度制御とともに優れた力率補正機能も提供します。
結論
結論として、37kW VFDは実際にシステムの力率を改善できます。主電源から引き出された反応性電力を減らすことにより、VFDは力率を増加させ、エネルギー消費量とコスト削減をもたらします。ただし、力係数の改善の程度は、VFDのタイプ、運動特性、負荷プロファイルなど、いくつかの要因に依存します。
電気システムの力率の改善に興味があり、37kW VFDのエネルギー - 節約とプロセスの能力の恩恵を受けている場合は、相談のために私たちに連絡することをお勧めします。特定のアプリケーションに最適なソリューションを決定し、必要なサポートと専門知識を提供するお手伝いをいたします。
参照
- チャップマン、SJ（2012）。電気機械の基礎。マクグロー - ヒル。
- Fitzgerald、AE、Kingsley、C.、Jr。、およびUmans、SD（2003）。電気機械。マクグロー - ヒル。