7.5kW可変周波数駆動（VFD）のサプライヤーとして、私はしばしばエネルギー、これらのデバイスの背後にある原則を節約することについて尋ねられます。このブログでは、私は重要なエネルギーを掘り下げます - 7.5kW VFDの原則を節約し、さまざまなアプリケーションの大幅なエネルギーの節約にどのように貢献できるかを明らかにします。
可変速度制御
基本的なエネルギーの1つである7.5kW VFDの節約原則は、電気モーターの速度を制御する能力です。従来の固定 - 速度モーターは、実際の負荷要件に関係なく、一定の速度で実行されます。これは、負荷が軽い場合でも、モーターがかなりの量のエネルギーを消費することを意味します。
一方、7.5kWのVFDは、負荷需要に応じてモーター速度を調整できます。運動電力、速度、トルクの関係は、アフィニティ法則によって支配されています。遠心ポンプまたはファンの場合、消費電力は速度の立方体に比例します。数学的には、（p_2 = p_1 \ times（\ frac {n_2} {n_1}）^3）、ここで（p_1）と（p_2）はそれぞれ速度（n_1）と（n_2）での電力消費です。
たとえば、モーターの速度が20％（（n_1）から（n_2 = 0.8n_1））の場合、電力消費は（p_2 = p_1 \ times（0.8）^3 = 0.512p_1）になります。これは、モーターがフルスピードで消費する電力の約51.2％のみを消費し、実質的なエネルギー節約をもたらすことを意味します。
水ポンプシステムやHVAC（加熱、換気、エアコン）システムなどの産業用途では、負荷要件が1日を通して異なる場合、7.5kWのVFDは、実際の需要に合わせてモーター速度を調整できます。これにより、モーターが終わっていないことが保証されます - 不必要なエネルギーの動作と消費、時間の経過とともに大幅なコスト削減につながります。
ソフトスタートと停止
もう1つの重要なエネルギー - 7.5kW VFDの節約機能は、モーターにソフトスタートと停止を提供する機能です。従来のモーターが直接開始されると、モーターの定格電流の最大6〜8倍になる可能性のある大きなインラッシュ電流が描かれます。この高いイングラッシュ電流は、大量のエネルギーを消費するだけでなく、モーターと電気システムに大きなストレスをかけます。
7.5kWのVFDは、電圧と周波数を徐々に上げてモーターを起動し、イングラッシュ電流をはるかに低いレベルに減らします。通常は定格電流の約1.5〜2倍です。これにより、開始プロセス中にエネルギーを節約するだけでなく、モーターおよびその他の電気部品の寿命も延長します。
同様に、停止プロセス中、VFDは、電力を突然遮断するのではなく、モーターの速度を徐々に低下させることができます。この滑らかな減速により、モーターと接続された機器の機械的応力が低下し、それ以外の場合は熱または機械的振動として浪費される過剰なエネルギーの生成を防ぎます。
力率補正
力率は、電気システムの重要なパラメーターです。電力使用量の効率を測定します。低電力要因とは、電力のかなりの部分が反応電力の形で無駄になっていることを意味します。
ほとんどの産業用モーターは、特に部分荷重で動作する場合、比較的低い力率を持っています。 7.5kW VFDは、電圧と電流波形を制御することにより、モーターの力率を改善できます。電圧と電流の位相関係を調整することにより、VFDは反応性電力消費を削減し、全体的な力率を増加させることができます。
より高い力率は、モーターに供給される電力の多くが、無駄になるのではなく、有用な作業に使用されていることを意味します。これにより、エネルギーを節約するだけでなく、電気グリッドの需要を減らし、電力料金が低くなる可能性があります。
エネルギー - 効率的な制御アルゴリズム
最新の7.5KW VFDには、高度なエネルギー - 効率的な制御アルゴリズムが装備されています。これらのアルゴリズムは、速度、トルク、消費電力などのモーターの動作条件を継続的に監視し、それに応じてVFDの出力パラメーターを調整します。
たとえば、一部のVFDは、フラックスベクター制御と呼ばれる手法を使用しています。この制御方法により、モーターの磁束とトルクを正確に制御できるようになり、すべての負荷条件下でモーターが最も効率的なポイントで動作するようにします。モーター内の磁場を最適化することにより、VFDはモーターの損失を減らし、全体的な効率を向上させることができます。
別の一般的なアルゴリズムは、自動エネルギー最適化機能です。この機能は、エネルギー消費を最小限に抑えるために、負荷需要に基づいてVFDの出力電圧と周波数を自動的に調整します。負荷が軽い場合、VFDは必要な速度とトルクを維持しながら、モーターの電圧と周波数を減らします。これにより、モーターが常に最もエネルギー - 効率的なレベルで動作していることが保証されます。
アプリケーションとエネルギー節約
7.5kW VFDのエネルギー - 節約原則により、幅広いアプリケーションに適しています。産業部門では、コンベアシステム、コンプレッサー、ミキサーで使用できます。たとえば、コンベアシステムでは、モーターの負荷は輸送される材料の量によって異なります。 7.5kW VFDは、モーター速度を調整して負荷に合わせることができ、その結果、大幅な省エネが節約されます。
商業部門では、VFDはHVACシステムで一般的に使用されています。大きな建物の空気取り扱いユニットと冷水ポンプには、多くの場合、さまざまな負荷要件があります。これらのシステムのモーターを制御するために7.5kWのVFDを使用することにより、建物の所有者はエネルギー消費と運用コストを削減できます。
住宅部門では、VFDはスイミングプールポンプなどのアプリケーションで使用できます。これらのポンプは通常、長期間走行し、7.5kWのVFDはプールの使用に基づいてポンプ速度を調整し、時間の経過とともにかなりの量のエネルギーを節約できます。
結論
結論として、7.5kW VFDはいくつかのエネルギーを提供します - 大幅なコスト削減と環境上の利益につながる可能性のある原則を節約できます。可変速度制御、ソフトスタートと停止、力率補正、高度な制御アルゴリズムを通じて、これらのデバイスは、さまざまなアプリケーションでの電気モーターのエネルギー消費を最適化できます。
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参照
- チャップマン、SJ（2012）。電気機械の基礎。マクグロー - ヒル。
- Bose、BK（2002）。パワーエレクトロニクスとACドライブ。プレンティスホール。
- Mohan、N.、Undeland、TM、＆Robbins、WP（2012）。パワーエレクトロニクス：コンバーター、アプリケーション、および設計。ワイリー。