Acționări cu Turație Variabilă cu Convertizoare de Frecvență

Datorită preţurilor energiei care cresc mereu, companiile sunt tot mai des nevoite să găsească modalităţi pentru a economisi energie şi costuri. Este de mirare însă că în acest domeniu, discuţia se învârte în principal în jurul temei surse alternative de energie şi tehnologii noi de economisire a energiei, în timp ce soluţiile tehnice care există deja, care oferă posibilităţi enorme de economisire, primesc relativ puţină atenţie. O soluţie economică şi care s-a impus în practică este utilizarea de convertizoare de frecvenţă (CF) pentru reglarea turaţiei în aplicaţii de încălzire, aerisire şi climatizare (HVAC – Heating, Ventilating, Air Conditioning). Doar puţine alte tehnologii, aşa cum este această tehnologie, se amortizează într-un an. În acelaşi timp, această alternativă oferă numeroase avantaje datorită reglării îmbunătăţite a sistemelor HVAC.

Economisirea de energie prin reglarea turaţiei cu convertizor de frecvenţă

Dispozitivele care produc un debit volumetric, ca de exemplu ventilatoarele, pompele, compresoarele sunt utilizate adesea încă fără reglarea turaţiei. Alternativ, debitul este reglat în mod convenţional prin clapete de reglare sau ventile. Când debitul volumetric nu este reglat însă prin turaţii variabile ale motorului, motorul merge continuu la viteza maximă. Deoarece sistemele HVAC au nevoie rar de întregul debit, sistemul fără reglarea turaţiei risipeşte cel mai adesea o cantitate mare de energie. O reglare a turaţiei motorului cu convertizor de frecvenţă oferă posibilitatea unei economisiri de energie de până la 70%.

Fig. 1: Principiul economisirii de energie prin reglarea turaţiei cu convertizor de frecvenţă

Acţionare cu frecvenţă variabilă

La cele mai multe electromotoare, utilizate în sistemele de HVAC şi de reţele de apă, este vorba despre motoare cu rotor în colivie, numite şi motoare cu inducţie sau motoare asincrone. Popularitatea acestora se datorează preţului relativ redus, cheltuielilor mici de întreţinere şi fiabilităţii mari. Singura posibilitate de a controla turaţia motorului la aceste modele este modificarea frecvenţei curentului electric (curent alternativ) la intrare. Şi aici intră în joc principiul convertizorului de frecvenţă. Convertizoarele de frecvenţă sunt cunoscute sub multe nume, ca invertoare, variable speed drives (VSD), variable frequency drives (VFD), frequency units (FU), schimbătoare de frecvenţă. Toate aceste denumiri reprezintă acelaşi principiu: un dispozitiv electronic pentru reglarea fără trepte a turaţiei la motoarele electrice. Însă sistemele de reglare a frecventei de azi oferă şi alte caracteristici utile cum ar fi funcţii de reglare şi de protecţie pentru alte componente din cadrul sistemului.

Aceste dispozitive sunt dedicate pentru acţionarea motoarelor de curent alternativ, asincrone şi prezintă următoarele avantaje:

- turaţie variabilă şi programabilă;

- accelerare, decelerare controlată;

- schimbarea sensului de rotaţie;

- protejează motorul comandat;

- posibilitatea alimentării unui motor trifazat din reţeaua monofazată;

- posibilitatea monitorizării şi acţionării de la distanţă;

- interconectarea facilă cu alte sisteme.