ちょっと、そこ！屋外可変周波数ドライブ (VFD) のサプライヤーとして、私は最近、これらの気の利いたデバイスがモーター効率にどのような影響を与えるかについて多くの質問を受けています。そこで、座って私の洞察を皆さんと共有したいと思いました。
基本から始めましょう。 VFD は本質的に、電気モーターに供給される周波数と電圧を変化させることで電気モーターの速度とトルクを調整する一種のモーター コントローラーです。屋外 VFD は、その名前が示すように、屋外環境で使用するように設計されています。つまり、頑丈で信頼性が高く、幅広い温度、湿度レベル、その他の環境要因に耐えることができる必要があります。
ここで、屋外用 VFD がモーターの効率にどのような影響を与えるかについて話しましょう。 VFD を使用する最大の利点の 1 つは、モーターの速度をアプリケーションの実際の負荷要件に一致させることができることです。従来のモーター システムの多くでは、負荷が軽いか重いかに関係なく、モーターは一定の速度で動作します。これは、モーターが最適効率を下回る効率で動作することが多く、エネルギーが無駄になり、運用コストが高くなる可能性があることを意味します。
屋外用 VFD を使用すると、実際の負荷に基づいてモーターの速度を調整できるため、モーターは最も効率的なポイントで動作できます。たとえば、ほとんどの時間で半分の速度でのみ動作する必要があるポンプがある場合、VFD を使用してモーターの速度を 50% に下げることができます。これにより、エネルギーが節約されるだけでなく、モーターの磨耗が軽減され、寿命が延びます。
屋外 VFD がモーター効率を向上させるもう 1 つの方法は、モーター始動時の突入電流を低減することです。従来のモーターは始動時に大量の電流を消費するため、電気システムで電圧降下が発生し、モーターやその他の機器に負担がかかる可能性があります。 VFD はモーターの速度を徐々に上げて、突入電流を減らし、電気システムへの影響を最小限に抑えることができます。
屋外 VFD は、エネルギー効率の向上と突入電流の削減に加えて、プロセス制御の改善、メンテナンスコストの削減、機器の信頼性の向上などの他の利点も提供します。たとえば、特定の速度で動作する必要があるコンベア ベルトがある場合、VFD を使用してモーターの速度を正確に制御できるため、プロセスの精度と一貫性が向上します。
ここで、屋外用 VFD がさまざまな用途でモーター効率にどのような影響を与えるかを示す具体的な例をいくつか見てみましょう。
ポンプシステム
ポンプ システムは、VFD の最も一般的なアプリケーションの 1 つです。一般的なポンプ システムでは、ポンプはシステムの最大流量と圧力要件に対応できるサイズに設計されています。ただし、多くの場合、実際の流量と圧力の要件は最大値よりもはるかに低くなります。これは、ポンプが最適効率を下回る効率で動作することが多く、エネルギーが無駄になり、運用コストが高くなる可能性があることを意味します。
屋外 VFD を使用して実際の流量と圧力要件に基づいてポンプの速度を調整することにより、ポンプの効率を大幅に向上させることができます。たとえば、100% の速度で動作するように設計されたポンプがあるが、ほとんどの時間は 70% の速度でのみ動作する必要がある場合、VFD を使用してポンプの速度を 70% に下げることができます。これにより、ポンプが消費するエネルギーを最大 30% 節約できます。
HVAC システム
HVAC システムも VFD の一般的な用途です。一般的な HVAC システムでは、ファンとポンプはシステムの最大負荷要件に対応できるサイズに設計されています。ただし、多くの場合、実際の負荷要件は最大値よりもはるかに低くなります。これは、ファンやポンプが最適効率を下回って動作することが多く、エネルギーが無駄になり、運用コストが高くなる可能性があることを意味します。
屋外 VFD を使用して実際の負荷要件に基づいてファンとポンプの速度を調整することにより、HVAC システムの効率を大幅に向上させることができます。たとえば、100% の速度で動作するように設計されたファンがあるが、ほとんどの時間は 60% の速度でのみ動作する必要がある場合、VFD を使用してファンの速度を 60% に下げることができます。これにより、ファンによって消費されるエネルギーを最大 40% 節約できます。
コンプレッサーシステム
コンプレッサー システムも VFD の一般的な用途です。一般的なコンプレッサー システムでは、コンプレッサーはシステムの最大負荷要件に対応できるサイズに設計されています。ただし、多くの場合、実際の負荷要件は最大値よりもはるかに低くなります。これは、コンプレッサーが最適効率を下回る効率で動作することが多く、エネルギーが無駄になり、運転コストが高くなる可能性があることを意味します。
屋外 VFD を使用して実際の負荷要件に基づいてコンプレッサーの速度を調整することにより、コンプレッサー システムの効率を大幅に向上させることができます。たとえば、100% の速度で動作するように設計されたコンプレッサーがあり、ほとんどの時間は 80% の速度でのみ動作する必要がある場合、VFD を使用してコンプレッサーの速度を 80% に下げることができます。これにより、コンプレッサーが消費するエネルギーを最大 20% 節約できます。
したがって、ご覧のとおり、屋外用 VFD はさまざまな用途でモーターの効率に大きな影響を与える可能性があります。モーター システムのエネルギー効率を向上させ、運用コストを削減し、機器の信頼性を高めたいと考えている場合、屋外用 VFD が最適なソリューションとなる可能性があります。
当社では、さまざまな用途のニーズを満たす幅広い屋外用 VFD を提供しています。探しているかどうか37KW VFD、VF 制御 VFD、または3.7KW VFD、あなたにぴったりの製品があります。
当社の屋外用 VFD について詳しく知りたい場合、または特定のアプリケーション要件について相談したい場合は、お気軽にお問い合わせください。お客様のニーズに合った適切なソリューションを見つけるお手伝いをさせていただきます。
参考文献
- 米国エネルギー省による「可変周波数ドライブ: モーター制御のためのエネルギー効率の高いソリューション」
- 電力研究所「産業用途における可変周波数ドライブの利点」
- 国際電気標準会議による「可変周波数ドライブでモーター効率を向上させる方法」