Un'azionamento a frequenza variabile (VFD), nota anche come unità di velocità regolabile, convertitore di frequenza o unità CA, è un dispositivo essenziale nelle moderne applicazioni industriali e commerciali. Come fornitore di VFD da 30 kW, ho assistito in prima persona all'uso diffuso e all'impatto significativo che questi dispositivi hanno sulla rete elettrica. In questo blog, esplorerò i vari aspetti di come un VFD da 30kW influisce sulla griglia elettrica.
Impatti positivi sulla griglia elettrica
Efficienza energetica
Uno degli impatti positivi più notevoli di un VFD da 30 kW sulla rete elettrica è il suo contributo all'efficienza energetica. I motori a velocità fissa tradizionali consumano una quantità costante di potenza indipendentemente dai requisiti di carico effettivi. Al contrario, un VFD può regolare la velocità del motore in base al carico, riducendo il consumo di energia quando il carico è basso.
Ad esempio, in un sistema di ventilazione, la ventola potrebbe non aver bisogno di funzionare sempre a tutta velocità. Usando un VFD da 30 kW, la velocità della ventola può essere ridotta durante i periodi di bassa domanda, come di notte o durante le ore di punta. Ciò si traduce in meno energia tratte dalla rete elettrica, portando a risparmi energetici complessivi. Secondo la ricerca del settore, l'uso di VFD può ridurre il consumo di energia nei sistemi guidati motori fino al 30-60% [1]. Ciò non solo avvantaggia i singoli utenti, ma facilita anche l'onere sulla rete elettrica, specialmente durante i periodi di punta della domanda.
Correzione del fattore di potenza
Un altro aspetto positivo è la correzione del fattore di potenza. Il fattore di potenza è una misura di come viene utilizzata la potenza elettrica effettivamente. Un fattore di potenza basso significa che una parte significativa della potenza elettrica viene sprecata sotto forma di potenza reattiva. La maggior parte dei motori industriali ha un fattore di potenza relativamente basso, che può causare problemi alla rete elettrica, come una maggiore perdita di linea e una ridotta capacità.
Un VFD da 30 kW è progettato per migliorare il fattore di potenza del motore che controlla. Regolando la forma d'onda della corrente di ingresso, il VFD può avvicinare il fattore di potenza all'unità (idealmente 1). Ciò riduce la quantità di energia reattiva che scorre attraverso la rete elettrica, migliorando l'efficienza complessiva della griglia e riducendo la necessità di un'ulteriore capacità di generazione di energia.
Soft - Avvia capacità
I VFD da 30kW offrono una funzione di avvio morbido, che aumenta gradualmente la velocità del motore invece di applicare improvvisamente la tensione e la corrente come nell'avvio diretto - on -line. Questa funzione di avvio morbido riduce la corrente di inframobilità, che può essere più volte superiore alla normale corrente operativa nei metodi di avvio del motore tradizionali.
L'elevata corrente di ingresso può causare immersioni di tensione nella rete di alimentazione, colpendo altre apparecchiature elettriche collegate alla stessa rete. Riducendo la corrente di innova, il VFD da 30 kW aiuta a mantenere un livello di tensione stabile nella rete elettrica, garantendo il funzionamento affidabile di altri dispositivi elettrici.
Impatti negativi sulla griglia elettrica
Distorsione armonica
Uno dei principali impatti negativi di un VFD da 30 kW sulla griglia elettrica è la distorsione armonica. I VFD utilizzano l'elettronica di alimentazione per convertire la potenza CA in arrivo in DC e quindi tornare in AC a una frequenza variabile. Questo processo può introdurre armoniche, che sono multipli della frequenza fondamentale (di solito 50 o 60 Hz).
Le armoniche possono causare diversi problemi nella rete elettrica. Possono aumentare il riscaldamento delle apparecchiature elettriche, come trasformatori e cavi, riducendo la durata della vita. Le armoniche possono anche interferire con il normale funzionamento di altri dispositivi elettrici sensibili, come i sistemi di comunicazione e i circuiti di controllo. Inoltre, alti livelli di distorsione armonica possono portare a distorsione di tensione nella rete elettrica, influenzando la qualità dell'alimentazione.
Per mitigare la distorsione armonica, è possibile impiegare varie tecniche, come l'uso di filtri armonici. Esistono diversi tipi di filtri armonici, inclusi filtri passivi e filtri attivi. I filtri passivi sono relativamente semplici e di costo, ma sono progettati per filtrare le armoniche specifiche. I filtri attivi, d'altra parte, possono adattarsi dinamicamente a frequenze armoniche diverse e sono più efficaci nel ridurre la distorsione armonica, ma sono anche più costosi [2].
Interferenza elettromagnetica (EMI)
I VFD da 30 kW possono anche generare interferenze elettromagnetiche (EMI). Le operazioni di commutazione ad alta frequenza nel VFD possono produrre campi elettromagnetici che possono interferire con altri dispositivi elettronici nelle vicinanze. L'EMI può causare malfunzionamenti in apparecchiature sensibili, come computer, sensori e dispositivi di comunicazione.
Per ridurre l'EMI, nell'installazione del VFD da 30 kW è necessario utilizzare adeguate tecniche di schermatura e messa a terra. Il VFD deve essere installato in un involucro ben schermato e i cavi devono essere correttamente messi a terra per impedire la perdita di campi elettromagnetici. Inoltre, le perle di ferrite possono essere utilizzate sui cavi di potenza e controllo per sopprimere il rumore ad alta frequenza.
Strategie di mitigazione
Filtraggio e compensazione
Come accennato in precedenza, i filtri armonici sono un modo efficace per ridurre la distorsione armonica. Oltre ai filtri passivi e attivi, ci sono anche filtri ibridi che combinano i vantaggi di entrambi. I filtri ibridi possono fornire una soluzione più completa per la mitigazione armonica, specialmente nelle applicazioni in cui lo spettro armonico è complesso.
I condensatori di correzione del fattore di potenza possono anche essere utilizzati in combinazione con il VFD da 30 kW per migliorare ulteriormente il fattore di potenza e ridurre l'impatto sulla rete elettrica. Questi condensatori possono essere collegati in parallelo con il carico per compensare la potenza reattiva.
Installazione e messa in servizio adeguate
Una corretta installazione e messa in servizio del VFD da 30 kW è fondamentale per ridurre al minimo i suoi impatti negativi sulla griglia elettrica. Il VFD deve essere installato in conformità con le istruzioni del produttore, tra cui corretta messa a terra, dimensionamento del cavo e ventilazione. Durante il processo di messa in servizio, i parametri VFD dovrebbero essere attentamente impostati per garantire prestazioni ottimali e per ridurre la distorsione armonica e l'EMI.
Applicazioni e necessità di VFD da 30kW
Il VFD da 30 kW ha una vasta gamma di applicazioni in vari settori. Nel settore HVAC (riscaldamento, ventilazione e aria condizionata), può essere utilizzato per controllare la velocità delle ventole e delle pompe, fornendo un funzionamento efficiente di energia. Nel settore del trattamento delle acque, VFD da 30 kW possono essere utilizzati per controllare il flusso di acqua nelle pompe, garantendo un controllo preciso e un risparmio energetico.
Se stai cercando un VFD affidabile da 30kW, offriamo prodotti di alta qualità con funzionalità avanzate. I nostri VFD sono progettati per fornire prestazioni eccellenti minimizzando l'impatto sulla rete elettrica. Offriamo anche supporto tecnico per aiutarti con l'installazione, la messa in servizio e la manutenzione del VFD.
Per ulteriori informazioni sui nostri prodotti VFD, puoi visitare i seguenti link:VF CONTROLLE VFD,37kW VFD,Azionamento a velocità variabile per motore monofase.
Se sei interessato ad acquistare i nostri VFD da 30kW o hai domande sul loro impatto sulla rete elettrica, non esitare a contattarci per ulteriori discussioni e negoziazioni. Ci impegniamo a fornirti le migliori soluzioni per le tue esigenze di controllo del motore.
Riferimenti
[1] "Energia - Sistemi motori efficienti: una guida per raggiungere il risparmio energetico nelle applicazioni industriali", International Energy Agency, 2019.
[2] "Armoniche nei sistemi di potenza: principi, analisi e progettazione del filtro", MH Rashid, CRC Press, 2011.