Wat is een frequentieregelaar?
Een frequentieregelaar wordt gebruikt op wisselstroommotoren om de motorsnelheid te regelen. Hoewel dit in de eerste kost duurder is dan een motor met een vast toerental, kan dit type systeem kostenbesparingen opleveren door de energiekosten te verlagen en de levensduur van de apparatuur te verlengen. Aandrijfsystemen met variabele frequentie veranderen de motorspanning en frequentie om het pompdebiet te verhogen of te verlagen.
Dit systeem bevat een wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC) converter, een DC-verwerkingscircuit en een DC naar AC-omvormer. Het resultaat is een AC-voeding met een vergelijkbaar karakter als de AC die door het hulpprogramma wordt geleverd, maar met de mogelijkheid om de spanning en frequentie te verhogen en te verlagen. Wanneer aangesloten op een pomp, kan een aandrijfmotor met variabele frequentie zorgen voor debietregeling zonder het gebruik van regelklepsystemen.
Het voordeel van aandrijfsystemen met variabele frequentie komt van het verminderde vermogen dat nodig is om de pomp op lagere snelheden te laten draaien. Het is inefficiënt om een pomp op één snelheid te laten draaien en de stroomsnelheid met kleppen te verminderen. Nutsbedrijven brengen klanten kosten in rekening voor lagere vermogensfactoren of elektrische efficiëntie, en het kan een voordeel zijn om aandrijfsystemen met variabele frequentie te gebruiken met hogere vermogensfactoren.
Deze systemen worden gebruikt in een breed scala van industrieën. Sommige chemische processen hebben nauwe aanvaardbare temperatuurlimieten voor productkwaliteit. Variërende productstroomsnelheden kunnen een snellere temperatuuraanpassing bieden dan het variëren van de warmte- of koelbron.
Waterkoeltorens hebben een hoge variabiliteit in waterstroom voor proceskoeling. Tijdens koeler weer is minder waterstroming vereist en een variabel snelheidssysteem kan vereiste temperaturen handhaven tegen veel lagere kosten. Het aansluiten van de motorregeling op de systeemtemperatuurregelaars zorgt voor de toename van de waterstroom die nodig is voor koeling.
Een ander voordeel van motoren met variabele snelheid is de softstart-mogelijkheid. Motoren aangesloten op een constante spanning starten snel en er treden spanningen op in de motor door plotselinge drukveranderingen. Door het starten van een motor met variabele frequentieregeling kan de motor de snelheid langzaam verhogen en treden er lagere spanningen op in het systeem. Minder stress kan leiden tot een langere levensduur van de apparatuur en lagere kosten.
De meeste elektrische motoren worden gekoeld met ventilatoren die zijn aangesloten op de aandrijfas van de motor. Een nadeel van aandrijfsystemen met variabele frequentie is het verlies van ventilatorkoeling bij lagere snelheden. Dit type systeem kan ook extra verwarming van motorwikkelingen veroorzaken. Installatie van motortemperatuursensoren of hulpkoelventilatoren kan nodig zijn in warme klimaten om oververhitting van de motor te voorkomen.
Aandrijfmotoren met variabele frequentie kunnen hogere geluidsniveaus hebben dan een motor met constant toerental. De frequentie heeft een iets andere AC-golfvorm dan de AC die door het hulpprogramma wordt geleverd. Dit kan trillingen van de motorwikkelingen veroorzaken, wat kan leiden tot lawaai dat kan toenemen met lagere motorfrequenties en snelheden.