Een frequentieregelaar is een apparaat opgebouwd uit vermogenselektronica met een besturing welke wordt toegepast voor het traploos regelen van de snelheid ofwel toerental van een wisselstroom elektromotor.
Het regelen van de snelheid bespaart energie, beschermd machines en zorgt voor een gelijkmatigere belasting van het elektriciteitsnet. Daarnaast verhoogt en verbetert het de productiviteit en kwaliteit.
Een frequentieregelaar regelt de snelheid van een inductie- of een synchroonmotor door het varieren van de frequentie van de voeding van de motor. Een frequentieregelaar wordt ook wel aangeduidt met:
- ASD : adjustable speed drive
- AFD : adjustable frequency drives
- VFD : variable frequency drives
- VSD : variable speed drives
- FC : frequency converters
- FO : frequentieomvormer
De eerste wisselstroommotor werd ontworpen in 1899. Wisselstroommotoren zetten elektrische energie om in mechanische energie d.m.v. elektromagnetische inductie.
Wisselstroommotoren hebben de volgende eigenschappen:
Wisselstroommotoren hebben de volgende eigenschappen:
- Vaste snelheid, bepaald door de frequentie van de voedende spanning.
- Vast koppel
Vanzelfsprekend is een vaste snelheid niet geschikt voor alle processen onder alle omstandigheden. Er is dus een behoefte aan het regelen van de snelheid/toerental afhankelijk van de vraag.
Industriële machines worden vaak aangedreven met behulp van een elektromotor welke een voorziening hebben voor het regelen van de snelheid. Deze motoren zijn simpelweg een grotere uitvoering van de elektromotoren welke worden toegepast in bekende toepassingen als boormachines of mixers die normaal gesproken op een vaste snelheid of toerental werken.
Een regeling welke een snelheids/toerenregeling mogelijk maakt wordt een frequentieregelaar genoemd. Frequentieregelaars worden toegepast over een breed gebied in de industie zoals bijvoorbeeld voor het regelen van het toerental van ventilatoren en daarmee de luchtstroom in klimaatinstallaties of het regelen van de doorstroming van water of chemicaliën door het regelen van de snelheid/toerental van pompen.
Daarnaast worden frequentieregelaars ook veelal toegepast in complexere en moeilijkere aandrijvingen zoals bij papiermolens, tunnelboormachines, boorplatforms, voorstuwing op schepen, hijskranen, lieren etc.
Procesregeling en energie besparing zijn de voornaamste redenen om een frequentieregelaar toe te passen. Frequentieregelaars werden primair ontwikkeld voor procesregeling maar door de toenemende behoefte aan energiebesparing worden ook hiervoor steeds meer frequentieregelaars toegepast.
Energiebesparen met frequentieregelaars.
Een aandrijving met frequentieregelaar verbruikt veelal minder energie dan een aandrijving met een vaste snelheid/toerental en een andere manier van regelen. Pompen en ventilatoren zijn de bekenste applicaties waar energie bespaard kan worden. Wanneer een ventilator aangedreven wordt door een motor met een vaste snelheid dan kan de benodigde luchtstroom groter zijn dan daadwerkelijk nodig is. De luchtstroom kan dan via een klepregeling geregeld worden echter is het veel efficiënter de luchtstroom te regelen door de snelheid/toerental van de motor te regelen.
Een aantal voordelen kunnen van belang zijn bij het regelen van een proces.
- Gelijkmatigere processen
- Acceleratie en deceleratie controle
- Verschillende snelheden/toerentallen voor verschillende processen
- Compensatie voor veranderende procesvariabellen
- Lage toerentallen voor installatie en inregel doeleinden
- Aanpassing van de productie snelheid
- Toepassen van nauwkeurige positionering
- Regelen van koppel en trekkracht
Voorbeeld
Een frequentie geregelde aandrijving heeft veelal een gelijkmatigere belasting in vergelijking tot een aandrijving met een vaste snelheid. In bijvoorbeeld een rioolwaterzuivering komt het rioolwater via een leidingsysteem in een groot basin terecht. Daar vandaan wordt het rioolwater naar het zuiveringsproces gepompt.
Bij installaties met pompen die draaien op een vaste snelheid worden deze pompen gestart en gestopt als het waterniveau in het basin een bepaald maximaal resp. minimaal niveau heeft bereikt. Het telkens starten van de pompen resulteert in regelmatig terug kerende piekstromen om de pompen te starten wat weer als gevolg heeft dat er (elektro)mechanische en thermische "stress" optreedt in de motoren en de overige elektrische componenten. De pompen en leidingen ondervinden mechanische en hydraulische "stress".
In het zuiveringsproces dient rekening te worden gehouden met piekbelastingen omdat er telkens een toename is van de doorstroming van rioolwater.
In het zuiveringsproces dient rekening te worden gehouden met piekbelastingen omdat er telkens een toename is van de doorstroming van rioolwater.
Wanneer er frequentiegeregelde aandrijvingen worden toegepast draaien de pompen continu waarbij de snelheid/toerental zal toenemen naarmate het niveau in het basin hoger/lager wordt. Hierdoor wordt de doorstroming van rioolwater naar het zuiveringsproces geoptimaliseerd en kan er een gelijkmatiger en verbeterd reinigingsproces plaatsvinden.
Technology originated from EMERSON and HUAWEI
Simon Fan Sales Manager
ShenZhen VTdrive Technology Co.,Ltd.
Mail:simon.fan@vtdrive.com
Tel:+86-0755-23060667
Fax:+86-0755-33671802
Site: http://www.vtdrive.com
Skype:simon.fan0611
Address:3F&4F, Xihe Industrial Zone,
TangTou Load, Shiyan Town,
Baoan District, Shenzhen, China.
没有评论:
发表评论