درایو فرکانس متغیر(VFD) می‌تواند ضریب توان و جریمه های قبض برق را حذف کند
درایو فرکانس متغیر(VFD) می‌تواند ضریب توان و جریمه های قبض برق را حذف کند
درایو فرکانس متغیر(VFD) می‌تواند ضریب توان و جریمه های قبض برق را حذف کندReviewed by یوسف رجبی on Dec 10Rating: ۴.۵درایو فرکانس متغیر(VFD) می‌تواند ضریب توان و جریمه های قبض برق را حذف کندتقاضای ایجاد شده توسط موتورهای across-the-line را میتوان با کمک درایو فرکانس متغیر (VFD) حذف کرد. فناوری درایو فرکانس متغیر می تواند به کاهش جریمه تقاضا و جریمه ضریب توان ناشی از کاربرد موتورهای الکتریکی کمک کند.

تقاضای ایجاد شده توسط موتورهای across-the-line را میتوان با کمک درایو فرکانس متغیر (VFD) حذف کرد.

فناوری درایو فرکانس متغیر می تواند به کاهش جریمه تقاضا و جریمه ضریب توان ناشی از کاربرد موتورهای الکتریکی کمک کند.

درایو فرکانس متغیر

همانطور که می دانید بیش از ۲۰ سال است که درایو فرکانس متغیر (VFD) مورد استفاده قرار می گیرد.

توانایی و قابلیت اعتماد این درایو ها با گذشت زمان افزایش یافته است.

درایو فرکانس متغیر سانترنو سری پنتا sinus penta
درایو فرکانس متغیر سانترنو سری پنتا sinus penta

این در حالیست که اندازه فیزیکی آن ها در حال کاهش است. پمپ هایی که از درایو فرکانس متغیر VFD استفاده می کنند به موتور القایی اجازه می دهند سرعت و سپس جریان و فشار را کاهش دهد.

قبل از اینکه VFD معرفی شود، تنها روش برای کاهش جریان پمپ استفاده از دریچه بای پس یا موتورهای پمپ چند مرحله ای برای حفظ و نگهداری فشار یا جریان مدنظر  بود.

توصیه میشود مطالعه شود: پمپاژ و ۵ دلیل بر مزیت استفاده از اینورتر در کاربرد پمپ

بیشتر افراد هنوز هم نمی دانند که با اضافه کردن درایو فرکانس متغیر VFD به موتور می توان اضافه بهای انرژی و جریمه های ناشی از مصرف بیش از حد و جریمه های توان راکتیو را کاهش داد.

14 energy-efficiency improvement opportunities in pumping systems
۱۴ energy-efficiency improvement opportunities in pumping systems

درعرصه های مسکونی، صنعتی و اقتصادی،استفاده از تجهیزات همیشه باعث مصرف برق بیشتری می شود. دو مورد از شارژهای کمتر شناخته شده ای که افراد با آن مواجه هستند، اضافه بهای تقاضا و جریمه ضریب توان است.  هر دوی این موارد با کاربرد موتور الکتریکی افزایش پیدا می کند. در این مقاله قصد داریم به همین موضوع بپردازیم و توضیح دهیم استفاده از VFD چگونه می تواند بر روی کاهش  مصرف انرژی تاثیرگذار باشد.

اجازه دهید کار خود را با یک موتور ۱۰۰ اسب بخاری آغاز کنیم که مشخصات آن در جدول ۱ آمده است.

شماره مدلNPQC100شماره سریال۳۶۳۷۷۱۷
HP/kW۱۰۰/۷۵Amps۲۴۰/۱۲۰A
RPM۱۷۸۵Volts۲۳۰/۴۶۰V
فاز۳Dutyدائم کار Continuous
ضریب توان۸۷Nom-EFF۹۵.۴
وزن موتور۷۰CodeG

نمودار راه اندازی الکتروموتور به صورت مستقیم DOL
نمودار راه اندازی الکتروموتور به صورت مستقیم DOL

نمودار راه اندازی الکتروموتور به کمک درایو فرکانس متغیر
نمودار راه اندازی الکتروموتور به کمک درایو فرکانس متغیر

حقایق و نکات کلیدی:

HP = 100, kW = 75
ضریب توان= .۸۷ lag
امپر نامی = ۱۲۰ amps
(تمامی این مقادیر در بار کامل اندازه گیری شده اند.)

بانک خازن چیست + بهترین روش محاسبه بانک خازنی ؟
بانک خازن چیست + بهترین روش محاسبه بانک خازنی ؟

حالا باید  صورتحساب مصرف انرژی را با هم مرور کنیم.

مصرف انرژی و بهای آن بر اساس کیلووات محاسبه می شود.  توجه داشته باشید که موتور بالا برای ۱۰۰HP/75KW نامی شده است.

اگر این موتور به مدت ۱۰ ساعت  در ۷۵ کیلووات کار کند، ۷۵۰KWh  مصرف خواهیم داشت. شارژ تقاضا شده بر اساس تعداد کیلووات های تقاضا شده است.

نمودار ضریب توان توسط راه اندازی درایو فرکانس متغیر VFD و راه اندازی مستقیم DOL
نمودار ضریب توان توسط راه اندازی درایو فرکانس متغیر VFD و راه اندازی مستقیم DOL

 به عبارت دیگر تقاضا همان تعداد کیلووات هایی است که در هر زمان داده شده مورد استفاده قرار گرفته است.

شرکت های ارائه کننده آب و برق  یک بازه ۱۵ دقیقه ای را مدنظر قرار می دهند تا بتوانند در آن دوره زمان حداکثر مصرف را تعیین کنند. بزرگترین بازه زمانی ۱۵ دقیقه ای از مصرف باعث اضافه شدن مقدار بهای بیشتر به صورتحساب شما می شود. به عنوان مثال فرض کنید که مصرف نرمال برق در یک کارخانه تصفیه آب حدود ۵۰۰ کیلووات است که معادل بار یک موتور ۷۰۰ اسب بخاری است.

حالا فرض کنید یک موتور ۱۰۰ HP/75 kW اضافی به همراه ستاره مثلث شروع به کار می کند. این موتور نیازمند قدرت و انرژی اضافی جهت به دور رسیدن است. مصرف در چنین شرایطی بالاتر می رود و از ۷۵ کیلووات به ۵۷۵ کیلووات می رسد. استفاده از چنین موتورهایی باعث مصرف ۶ برابری انرژی نسبت به حالت طبیعی می شود.

بنابراین در این مورد، تقاضای فوری شش برابر ۷۵ یا همان ۴۵۰ کیلووات برای خود موتور است. حالا اگر این مقدار را به ۵۰۰ کیلووات موتور اصلی اضافه کنید حدود ۱۰۰۰ کیلووات مصرف خواهیم داشت که دو برابر بار اصلی است. بنابراین شرکت فراهم کننده برق و ظرفیت ترانس شما باید بتواند در هر زمانی از طول روز حدود ۱۰۰۰ کیلووات انرژی برای شما فراهم کند.

برای انجام اینکار و این راه اندازی،

  • کابل ها،
  • ترانسفورماتورها
  • و سایر تجهیزات آن ها باید به طور کامل بر اساس اندازه مناسب باشد.

این موضوع معنای جدیدی به عرضه و تقاضا می بخشد. چنین افزایش بهایی را می توان با اضافه کردن درایو فرکانس متغیر به موتور کاهش داد. درایو فرکانس متغیر (VFD) در صورت انتخاب اینورتر مناسب و تنظیم دقیق پارامتر ها باعث میشود هرگز مکش جریان از شبکه نخواهد نخواهد داشت.

منحنی ولتاژ و جریان در راه اندازی موتور به صورت مستقیم
منحنی ولتاژ و جریان در راه اندازی موتور به صورت مستقیم

منحنی ولتاژ و جریان در راه اندازی موتور با درایو فرکانس متغیر(VFD)
منحنی ولتاژ و جریان در راه اندازی موتور با درایو فرکانس متغیر(VFD)

پایین ترین تلفات

لحظه ای تصور کنید که VFD به عنوان یک ترانسفورماتور کار می کند و ولتاژ ثابتی می گیرد و آن را به ولتاژ متغیر تبدیل می کند. درایو فرکانس متغیر به خاطر داشتن تلفات اندک بسیار موثرعمل می کند. به همین خاطر بیایید فرض کنیم که  مقدار وات ورودی معادل وات خروجی است.

توصیه میشود مطالعه شود: اینورتر چیست؟

این موضوع بدین معناست که اگر موتور با بار کامل در ۱۰ درصد ولتاژ کار کند، ۴۶ ولت در ۱۲۰ آمپر خواهیم داشت.

ورودی باید معکوس شود: ۴۶۰Volt/12amp . این موضوع نیز به این معناست که ورودی خط  شاهد فشار و هجوم نخواهد بود. بیشتر مهندسان بر این باورند که این موضوع خطی نیست زیرا مشخصه های القایی موتور را همیشه حساب نمی کنیم و به دنبال قدرت راکتیو هستیم. با اینحال ما نگران اعداد کوچک و اعشاری نیستیم.

هدف ما رسیدن به کارایی و بهره وری مورد نیاز است.

 همانطور که در بالا نیز به این موضوع اشاره کردیم، موتورها  ضریب خودالقایی نیز دارند.

به یاد بیاورید که ضریب خودالقایی همان ضریب توان آهسته است.مقاومت خالص ضریب توان واحد است. زمانی که موتور بدون بار است، نسبت مقدار ضریب خودالقایی  به مقاومت افزایش پیدا می کند و باعث ایجاد ضریب توان آهسته یا کند می شود.

ضریب توان جایگزین شده در اصل مقدار تاخیری است که بین ولتاژ و جریان وجود دارد. در اکثر موارد، با بار ۷۵  تا ۱۰۰ درصد، مقاومت برجسته و ضریب خودالقایی اندک است. ضریب توان در تاخیر ۰.۸۷ یا بالاتر دیده خواهد شد. خوب حالا فرض کنید این بار را تا ۵۰ درصد کاهش دهیم.

از آنجایی که شرکت باید قدرت راکتیو بیشتری در اختیار شما قرار دهد، به خاطر مصرف بیشتر، مقدار بهای پرداختی نیز افزایش پیدا می کند. حالا اجازه دهید درایو فرکانس متغیر را به موتور اضافه کنیم و ببینیم چه اتفاقی روی می دهد.

با راه اندازی نرم موتور، دیودهای درایو در همان نقطه از زمان هنوز هدایت می شوند و همین امر باعث می شود ولتاژ و جریان بدون هیچ تاخیری همگام سازی شود. به همین خاطر است که درایو فرکانس متغیر ضریب توان جایگزین واحدی دارد و از بروز جریمه های مرتبط با ضریب توان جلوگیری می کند.

سخن پایانی

تمامی این قابلیت ها به خاطر اینکه توانایی VFD ها برای تغییر ولتاژ و فرکانس ساده تر شده است، استفاده از آن ها در سیستم های پمپاژ بیشتر از قبل به چشم می خورد. قابلیت اعتماد، اندازه فیزیکی کوچک و توانایی شبکه کردن آنها  باعث شده است برای اتصال پمپ های بزرگ مناسب باشند. فقط باید به خاطر داشته باشید که VFD ها جریان خطی را از شرکت فراهم کننده برق دریافت نمی کنند و این جریان هارمونیک خواهد بود.



“نظرات شما را میخوانیم و به آن ها فکر میکنیم. اگر روش های دیگری را که حاصل از مطالعه و تجربه شما دوستان عزیز است خوشحال میشویم در قسمت نظرات عنوان فرمایید.

ما در ۲۴ ساعت از ۷ روز هفته منتظر شنیدن صدای شما هستیم
۰۲۱۴۳۸۴۴۴۴۰
۰۲۱۴۳۸۴۴۴۴۱

با تشکر از مطالعه شما .الکترومارکت را به اشتراک بگذارید.

ارسال پاسخ

لطفا نظر خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را اینجا وارد کنید