การใช้ตัวแปลงความถี่ไฟฟ้าแรงสูงในการประหยัดพลังงานของปั๊ม

ตัวแปลงความถี่เป็นอุปกรณ์ควบคุมกำลังที่แปลงแหล่งจ่ายไฟความถี่ไฟฟ้าไปเป็นความถี่อื่นโดยใช้การเปิด-ปิดของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลังสมัยใหม่และเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ควบคุมความเร็วในการแปลงความถี่พลังงานสูงยังคงเติบโต ต้นฉบับเป็นเรื่องยากที่จะแก้ปัญหาไฟฟ้าแรงสูง ในปีที่ผ่านมาผ่านชุดอุปกรณ์หรือชุดหน่วยเป็นทางออกที่ดี

อุปกรณ์ควบคุมความเร็วความถี่ตัวแปรไฟฟ้าแรงสูงและกำลังสูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานผลิตเหมืองแร่ขนาดใหญ่ ปิโตรเคมี น้ำประปาของเทศบาล เหล็กโลหะ พลังงานไฟฟ้า และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ของพัดลม ปั๊ม คอมเพรสเซอร์ เครื่องรีดและอื่น ๆ ทุกชนิด

โหลดของปั๊มซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเคมี พลังงานไฟฟ้า การประปาเทศบาล และเหมืองแร่ คิดเป็นประมาณ 40% ของการใช้พลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด และค่าไฟฟ้ายังคิดเป็น 50% ของ ต้นทุนการผลิตน้ำประปานี่เป็นเพราะว่า ในด้านหนึ่ง อุปกรณ์มักจะได้รับการออกแบบโดยมีระยะขอบที่แน่นอนในทางกลับกัน เนื่องจากสภาพการทำงานที่เปลี่ยนไป ปั๊มจึงต้องมีอัตราการไหลที่แตกต่างกันด้วยการพัฒนาเศรษฐกิจตลาดและระบบอัตโนมัติ การปรับปรุงระดับสติปัญญา การใช้เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้าแรงสูงสำหรับการควบคุมความเร็วของโหลดปั๊ม ไม่เพียงแต่เพื่อปรับปรุงกระบวนการ ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่ดี แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดของการประหยัดพลังงานและการดำเนินงานทางเศรษฐกิจของอุปกรณ์ เป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการพัฒนาที่ยั่งยืนมีข้อดีหลายประการในการควบคุมความเร็วของปั๊มจากตัวอย่างการใช้งาน ส่วนใหญ่ได้รับผลลัพธ์ที่ดี (ประหยัดพลังงานบางส่วนได้ถึง 30%-40%) ช่วยลดต้นทุนการผลิตน้ำในระบบประปาได้อย่างมาก ปรับปรุงระดับของระบบอัตโนมัติ และเอื้อต่อการดำเนินการลดขั้นตอนลงอย่างมาก ของเครือข่ายปั๊มและท่อ ลดการรั่วไหลและการระเบิดของท่อ และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

วิธีการและหลักการควบคุมการไหลของโหลดประเภทปั๊ม โดยทั่วไปโหลดของปั๊มจะถูกควบคุมโดยอัตราการไหลของของเหลวที่จัดส่ง ดังนั้นจึงมักใช้สองวิธีในการควบคุมวาล์วและควบคุมความเร็ว

1.การควบคุมวาล์ว

วิธีนี้จะปรับอัตราการไหลโดยการเปลี่ยนขนาดของการเปิดวาล์วทางออกเป็นวิธีการทางกลที่มีมายาวนานสาระสำคัญของการควบคุมวาล์วคือการเปลี่ยนขนาดของความต้านทานของของไหลในท่อเพื่อเปลี่ยนอัตราการไหลเนื่องจากความเร็วของปั๊มไม่เปลี่ยนแปลง เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของส่วนหัว HQ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

เมื่อวาล์วเปิดจนสุด เส้นโค้งลักษณะความต้านทานของท่อ R1-Q และเส้นโค้งลักษณะเฉพาะหัว HQ ตัดกันที่จุด A อัตราการไหลคือ Qa และหัวแรงดันทางออกของปั๊มคือ Haหากวาล์วปิดลง เส้นโค้งลักษณะความต้านทานของท่อจะกลายเป็น R2-Q จุดตัดระหว่างวาล์วกับเส้นโค้งลักษณะเฉพาะหัว HQ จะย้ายไปที่จุด B อัตราการไหลคือ Qb และหัวแรงดันทางออกของปั๊มจะเพิ่มขึ้นเป็น Hbจากนั้นการเพิ่มขึ้นของความดันส่วนหัวคือ ΔHb=Hb-Haซึ่งส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานที่แสดงในเส้นลบ: ΔPb=ΔHb×Qb

2.การควบคุมความเร็ว

โดยการเปลี่ยนความเร็วของปั๊มเพื่อปรับการไหล นี่เป็นวิธีการควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงสาระสำคัญของการควบคุมความเร็วคือการเปลี่ยนอัตราการไหลโดยการเปลี่ยนพลังงานของของเหลวที่ส่งไปเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วเท่านั้น การเปิดวาล์วจึงไม่เปลี่ยนแปลง และเส้นโค้งลักษณะความต้านทานของท่อ R1-Q ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเส้นโค้งลักษณะเฉพาะของส่วนหัว HA-Q ที่ความเร็วพิกัดตัดกับเส้นโค้งลักษณะความต้านทานของท่อที่จุด A อัตราการไหลคือ Qa และส่วนหัวของทางออกคือ Haเมื่อความเร็วลดลง เส้นโค้งลักษณะส่วนหัวจะกลายเป็น Hc-Q และจุดตัดระหว่างมันกับเส้นโค้งลักษณะความต้านทานของท่อ R1-Q จะเลื่อนลงไปที่ C และการไหลจะกลายเป็น Qcในเวลานี้ สันนิษฐานว่า Flow Qc ถูกควบคุมเป็น Flow Qb ภายใต้โหมดควบคุมวาล์ว จากนั้นส่วนหัวทางออกของปั๊มจะลดลงเหลือ Hcดังนั้น หัวแรงดันจึงลดลงเมื่อเทียบกับโหมดควบคุมวาล์ว: ΔHc=Ha-Hcจากข้อมูลนี้ สามารถประหยัดพลังงานได้เป็น: ΔPc=ΔHc×Qbเมื่อเปรียบเทียบกับโหมดควบคุมวาล์ว พลังงานที่ประหยัดได้คือ: P=ΔPb+ΔPc=(ΔHb-ΔHc)×Qb

เมื่อเปรียบเทียบทั้งสองวิธี จะเห็นได้ว่าในกรณีที่มีอัตราการไหลเท่ากัน การควบคุมความเร็วจะหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของหัวแรงดันและการเพิ่มขึ้นของความต้านทานของท่อภายใต้การควบคุมวาล์วเมื่ออัตราการไหลลดลง การควบคุมความเร็วจะทำให้หัวกดลดลงอย่างมาก ดังนั้นจึงต้องใช้การสูญเสียพลังงานเพียงเล็กน้อยกว่าการควบคุมวาล์วเท่านั้นจึงจะใช้งานได้อย่างเต็มที่

ที่อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าแรงสูงผลิตโดย Noker Electric ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในพัดลม ปั๊ม สายพาน และโอกาสอื่นๆ และผลการประหยัดพลังงานก็เห็นได้ชัด ซึ่งได้รับการยอมรับจากลูกค้า