Regulacja falownikowa 87 Hz

dla wentylatorów transportowych o wysokich podciśnieniach

Dla precyzyjnego doboru parametrów pracy wentylatora transportowego t.j. wydatku (w m3/h) i spiętrzenia całkowitego (w Pa) korzystne jest wykorzystanie całego dostępnego zakresu charakterystyk wentylatora dla różnych jego obrotów.

W wentylatorach transportowych z napędem bezpośrednim wykorzystywane są silniki dwubiegunowe (2p=2) o stałych obrotach około 2920 1/min. To znacznie ogranicza możliwości doboru parametrów punktu pracy.

Napędy pasowe wentylatorów umożliwiają wprawdzie zmianę obrotów wentylatora, ale czynią to skokowo w zależności od dobranego przełożenia przekładni pasowej. Zmiana jednych obrotów na inne wymaga zmiany kół pasowych i pasów. Wentylatory z napędem pasowym są zdecydowanie droższe od wentylatorów z napędem bezpośrednim.

Regulacja falownikowa wentylatorów z napędem bezpośrednim umożliwia płynną regulację obrotów silnika wentylatora bez konieczności ponoszenia dodatkowych nakładów.

Jest szybka i wygodna.

Szczególnie w technologii 87 Hz.

Technologia polega na wykorzystaniu właściwości falownika polegającej na utrzymywaniu liniowego przebiegu charakterystyki U/f aż do 87 Hz. Dzięki temu w zakresie regulacji obrotów wentylatora w zakresie od 50 Hz do 87 Hz moment silnika pozostaje stały. Dla realizacji takiej regulacji dobiera się silniki czterobiegunowe (2p=4) o znamionowych obrotach około 1430 1/min - przy 50 Hz oczywiście.

Możemy wiec dysponować obrotami w zakresie od około 1430 do około 2500 1/min.

Jest to bardzo szeroki zakres regulacji obrotów, nadto regulacja tych obrotów jest płynna. Możemy więc dysponować całą rodziną charakterystyk wentylatorów w zależności od ich obrotów mogąc dokonać właściwego doboru punktu pracy.

Nadto w regulacji tego typu możemy dobrać silnik 4-biegunowy o mniejszej mocy niż silnik 2-biegunowy, co przekłada się na niższe koszty jego zakupu. Doboru silnika należy dokonać kierując się wartością momentu koniecznego dla obrotów wentylatora około 2500 1/min. Wielkość falownika wynika z wielkości prądu jaki będzie pobierał silnik przy zasilaniu częstotliwością 87 Hz. W tym przypadku silnik o uzwojeniu 230/400 V 50 tr./gw. należy połączyć w trójkąt. Wielkość falownika należy dobrać do wielkości prądu silnika połączonego w trójkąt - podanego na jego tabliczce znamionowej. W zależności od typu falownika i samego silnika, będzie to falownik większy o jeden lub czasami dwa poziomy w stosunku do mocy silnika. Dla przykładu dla silnika 3,0 kW 1400 obr/min 230/400V 50 Hz należy dobrać falownik 4,0 lub nawet 5,5 kW w zależności od producenta falownika. W zależności od producenta falowniki opisane jako tej samej mocy maja różne wielkości maksymalnego prądu wyjściowego.

Koszty zakupu wentylatora z falownikiem do jego regulacji są porównywalne do kosztów zakupu wentylatora z napędem bezpośrednim, ale z silnikiem o wyższej mocy do których trzeba doliczyć koszt urządzeń rozruchowych gwiazda-trójkąt. Koszty zakupu wentylatorów z napędem pasowym są znacznie wyższe niż koszty wentylatorów z napędem bezpośrednim, również w tym przypadku należy doliczyć koszty urządzeń rozruchowych.

Nie wiadomo jak wycenić niezrównane możliwości regulacyjne wentylatorów z napędem bezpośrednim i z silnikami sterowanymi falownikami. Najprościej można stwierdzić iż niewielka zmiana obrotów skutkuje znacznymi zmianami mocy pobieranej ( w proporcji do zmiany obrotów podniesionej do 3 potęgi). Przykładowo, zmiana obrotów o 10% zmienia wydatek wentylatora również o 10%, zmienia spiętrzenie całkowite o około 20%, a moc pobieraną o około 30%.

Zwiększając obroty będziemy uzyskiwać lepsze parametry wentylatora, ale koszty energii wzrosną, zmniejszając natomiast obroty parametry wentylatora pogarszają się, ale oszczędności w kosztach energii są znaczne.

Zmniejszanie obrotów wentylatora zmniejsza jego hałas, co wydaje się również istotnym, acz trudnym do wycenienia parametrem.

Regulacji takich można dokonywać ręcznie w zależności od potrzeb lub automatycznie w proporcji do mierzonych podciśnień i wg ustalonych algorytmów działania.

Przykład analizy doboru punktu pracy wentylatora WTR 2020 w technologii regulacji falownikowej 87 Hz. Linie prędkości obrotowych są przykładowe

- można wyznaczyć dowolną prędkość z zaznaczonego zakresu - konieczną do doboru punktu pracy wentylatora.

Żółtym kolorem oznaczono dostępny zakres charakterystyk oraz zakres odpowiadającego im pola mocy.