Voisi sanoa, että taajuusmuuttaja on sähkömoottorin paras ystävä. Taajuusmuuttajat (VFD) ovat älykkäitä ohjauslaitteita, jotka varmistavat sähkömoottorien tehokkaan toiminnan, kuluttavat vähemmän energiaa ja pienentävät käyttökustannuksia. Samalla ne pidentävät laitteiden elinkaarta, optimoivat prosesseja ja vähentävät huoltotarvetta.
Tiesitkö, että taajuusmuuttaja voi auttaa säästämään energialaskussa? Taajuusmuuttaja voi vähentää energiankulutusta merkittävästi verrattuna suoraan online-käyttöön (DOL), jossa moottori käy aina täydellä nopeudella. Taajuusmuuttajaa käyttämällä voidaan usein säästää 40 % virrasta tai polttoaineesta. Joskus säästöt ovat jopa 80 %. Taajuusmuuttajien käyttäminen vähentää kerrannaisvaikutuksena myös järjestelmän NOx-päästöjä ja CO2-jalanjälkeä.
Kun ymmärrät, mikä taajuusmuuttaja on ja miten sitä käytetään, pääset lähemmäs ilmastotavoitteiden saavuttamista ja saat kilpailuetua. Siksi taajuusmuuttaja on erinomainen resurssi ja ystävä – ei vain moottoreillesi, vaan koko liiketoiminnallesi.
Taajuusmuuttajat energiatehokkuuden vuoksi: Taajuusmuuttajat ohjaavat älykkäästi moottorin nopeutta, mikä vähentää merkittävästi energiankulutusta (usein 40 %+) verrattuna säätelemättömiin moottoreihin, jotka käyvät täydellä nopeudella
Kustannussäästöt ja nopea sijoitetun pääoman tuotto: Taajuusmuuttajat pienentävät energialaskuja, vähentävät huollon tarvetta ja parantavat prosessin ohjausta. Tyypillinen sijoitetun pääoman tuotto 6–12 kuukaudessa
Joustavat sovellukset: Taajuusmuuttajat ja tehonmuuntimet optimoivat erilaisia sovelluksia, kuten puhaltimia, pumppuja ja kuljettimia, nostureita, laivojen potkureita, vetyelektrolyysiä ja uusiutuvan energian järjestelmiä
Energiansäästöjen lisäksi: Taajuusmuuttajat tarjoavat energiansäästöjen lisäksi muitakin etuja, kuten paremman suorituskyvyn, paremman prosessin ohjauksen, pidemmän käyttöiän ja pienemmät päästöt.
Danfossin asiantuntemus: Danfoss on erikoistunut kaikentyyppisiin moottoreihin sopiviin taajuusmuuttajiin. Tarjoamme laajan valikoiman ratkaisuja ja maailmanlaajuista tukea moottorin suorituskyvyn optimointiin.
Kaikki nämä ovat saman laitteen eri nimiä. Taajuusmuuttajasta käytetään myös muita nimiä, kuten invertteri ja tehonmuunnin.
Jos haluat käyttää taajuusmuuttajaa, kytke se tehonsyötön ja sähkömoottorin väliin. Danfossin taajuusmuuttaja (VFD) virittää itsensä automaattisesti vastaamaan moottorityyppiä, jotta toiminta olisi mahdollisimman tehokasta. Tuloksia, joita voit odottaa taajuusmuuttajien asennuksesta:
Energiansäästön tarve on keskeinen tekijä nopeudensäädön laitteiden kehittämisessä. Taajuusmuuttajat tarjoavat optimaalisen menetelmän sähkömoottorien nopeuden säätämiseen vastaamaan kuorman tarvetta ja vähentäen energiakustannuksia. Jopa pienet moottorin kierrosnopeuden muutokset vaikuttavat merkittävästi energiankulutukseen.
Taajuusmuuttajat ovat hyödyllisiä myös
Tiesitkö, että:
Taajuusmuuttajat (VFD) ovat pitkälti näkymättömiä, piilossa kellareissa ja sähkötiloissa, mutta niillä on silti suuri ja välttämätön rooli modernissa arjessa, sillä ne tekevät maailmasta ja elämäntavastamme kestävämmän.
Taajuusmuuttaja sijaitsee sähkönsyötön ja moottorin kuorman välissä. Se ohjaa sähkömoottorin nopeutta muuttamalla moottoriin syötettävää taajuutta ja jännitettä. Teho virransyötöstä syötetään taajuusmuuttajaan, joka säätelee sitten moottoriin syötettävää tehoa. Tulos? Välittömät energiansäästöt.
Taajuusmuuttaja on moottorin ohjaintyyppi, joka käyttää sähkömoottoria vaihtelemalla sähkömoottoriin syötettävää taajuutta ja jännitettä. VFD pystyy myös ohjaamaan moottorin kiihdytystä käynnistyksen ja hidastusta pysäytyksen aikana.
Vaikka taajuusmuuttaja ohjaa moottorin tehonsyötön taajuutta ja jännitettä, siitä puhutaan usein nopeudenohjauksena, koska seurauksena on moottorin nopeuden säätäminen.
Sähkömoottorin nopeuden säätämiselle on useita syitä.Esimerkiksi:
Nykyisissä taajuusmuuttajissa on verkko- ja diagnostiikkaominaisuuksia, joilla suorituskykyä ja tuottavuutta voidaan parantaa. Siis: pienempi energiankulutus, älykäs moottorinohjaus ja huippuvirranoton vähentäminen ovat kolme hyvää syytä valita VFD-laite ohjaamaan kaikkia moottorikäyttöisiä järjestelmiä.
- Pehmokäynnistin on vakaan tilan laite, joka tuottaa hellävaraisen kiihdytyksen täyteen nopeuteen sähkömoottorin käynnistyksen aikana
- Suora online-kontaktori on moottorinohjain, joka vie täyden linjajännitteen sähkömoottoriin
Katso lisätietoja Danfoss Drives -tuotteista. Tarjolla on yksi- ja kolmivaihetaajuusmuuttajia
Lisätietoja Danfoss Drivesin pehmokäynnistimistä
Taajuusmuuttajat pienentävät sähkölaskuasi.
Taajuusmuuttajalla voidaan muuttaa syöttötehoa laitteen energiavaatimusten mukaan ja säästää näin energiaa ja optimoida energiankulutusta.
Taajuusmuuttaja voi vähentää energiankulutusta merkittävästi verrattuna suoraan online-käyttöön (DOL), jossa moottori käy aina täydellä nopeudella. VFD:tä eli taajuusmuuttajaa käytettäessä nopeudensäätö ei tuhlaa tehoa (toisin kuin esimerkiksi kuristusläpällä tai vaimentimella säädettäessä), vaan säätää moottorin tehon täsmälleen vastaamaan todellista tarvetta. Taajuusmuuttajaa käyttämällä voidaan usein säästää 40 % virrasta tai polttoaineesta. Taajuusmuuttajien käyttäminen vähentää kerrannaisvaikutuksena myös järjestelmän NOx-päästöjä ja CO2-jalanjälkeä.
Tapauskertomus: Lue, miten taajuusmuuttajat vähentävät energiankulutusta merkittävästi tässä Roca Groupin tehtaassa
Yleinen taajuusmuuttajien käyttötarkoitus on energian varastointia käyttävien hybridijärjestelmien tehonmuunnos. Sähköistymisen kasvu tarkoittaa, että tehonmuuntajilla on suuri kysyntä merellä ja maalla, pikalataukseen, DC-verkkoihin, elektrolyysiin Power-to-X-sähköverkoissa, älykkäisiin sähköverkkoihin, energian varastointiin jne. Tutustu laajaan tehonmuuntosovellusten valikoimaan:
Tarjolla on monia eri tyyppisiä taajuusmuuttajia, joita kaikkia käytetään teollisuudessa laajalti. Sekä yksi- että kolmivaihetaajuusmuuttajat soveltuvat moniin käyttötarkoituksiin. Taajuusmuuttajatyyppien eroja ovat muun muassa taajuus- ja jänniteohjauksessa käytettävät menetelmät sekä tavat, joilla taajuusmuuttajat vähentävät harmonista säröä.
Lisätietoja Danfoss Drivesin harmonisia yliaaltoja suodattavista ratkaisuista
Kolme tärkeintä toimintaperiaatetta taajuusmuuttajissa on pulssileveysmodulaatio (pulse-width modulation, PWM), virtalähteen invertteri ja jännitelähteen vaihtosuuntaaja PWM-tekniikka on yleisin. PWM-tekniikassa taajuusmuuttajan vaihtosuuntaajalaitteet eli transistorit tai IGBT-transistorit (eristetyllä hilalla varustettu bipolaarinen transistori) kytketään päälle ja pois päältä useita kertoja asianmukaisen neliöllisen keskiarvojännitetason luomiseksi. PWM muuntelee lähtötaajuutta ja -jännitettä ohjaamalla ja muuttamalla pulssien leveyttä.
Hyödynnä Drivesin artikkeleita ja opi lisää järjestelmien tehokkuuden optimoinnista taajuusmuuttajien avulla
Monissa teollisuusyrityksissä energialaskut ovat suurin kustannus palkkojen jälkeen. Voit pienentää energialaskuasi 20–60 % asentamalla taajuusmuuttajia seuraaviin sovelluksiin:
"Jos kaikki puhaltimet ja pumput maailmanlaajuisesti varustettaisiin taajuusmuuttajilla, säästöt vastaisivat koko EU:n tehontuotantokapasiteettia. Käyttämällä taajuusmuuttajia voidaan vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 40 % vuoteen 2040 mennessä." Lähde: OMDIACOP26 global report
Huono tai vanhentunut taajuusmuuttajien kuormituksen ohjaus, esimerkiksi puhaltimissa, pumpuissa, kuljettimissa ja kompressoreissa, on merkittävä energiahävikin lähde. Monet puhallin-, pumppu- ja kompressorisovellukset toimivat edelleen suoraan linjassa (DOL) ja täydellä nopeudella. Jopa uusia laitteita rakennetaan toimimaan kiinteällä, täydellä nopeudella. Vuonna 2023 yli 74 % uusista laitteista asennettiin DOL-järjestelmiin, joten energiatehokkuutta voidaan edelleen parantaa.
Voit yleensä odottaa säästäväsi 20–60 % energialaskussa määrittämällä, että kaikki puhaltimet, pumput ja jäähdyttimet varustetetaan taajuusmuuttajilla. Kunkin yksittäisen sähkömoottorin kuorman osalta VFD-ohjauksen aiheuttama sähkönsäästö voi olla jopa 80 %.
Käyttämällä puhaltimien ja pumppujen muuttuvaa nopeudenohjausta voidaan yleensä saavuttaa 40 %:n energiansäästöt. Tämä määritetään muuttuvan momentin käyrällä. Puhaltimien ja pumppujen osalta moottorin nopeuden pienentäminen 20 % tuottaa 50 %:n energiansäästön.
Tutustu puhaltimen ohjauksen tuottamiin energiansäästöihin ilmanvaihtokoneissa tässä tehtaassa Illinoisissa, Yhdysvalloissa
Taajuusmuuttajilla on tärkeä rooli myös teollisuussovelluksissa, kuten nostureissa ja kuljettimissa. Näissä sovelluksissa taajuusmuuttajien käytön tärkeimmät syyt ovat prosessin optimointi sekä tarkka nopeuden ja asemoinnin ohjaus. Esimerkiksi taajuusmuuttajassa on integroitu kunnonvalvonta- ja heilunnanestotoiminnallisuus. Kuljettimille VFD on varustettu integroidulla erittäin tarkalla asemointiohjauksella vaihtoehtona servoratkaisuille. VFD-integroitu kunnonvalvonta (CBM) ja etävalvontapalvelu eivät ainoastaan paranna luotettavuutta vaan tuovat myös uusia etuja visualisointiin ja lokiin. Vaikka taajuusmuuttajat voivat auttaa säästämään energiaa, kuljettimien ja nostureiden säästöt eivät todennäköisesti saavuta puhaltimilla ja pumpuilla saavutettuja 40 %:n säästöjä.
Lue lisää taajuusmuuttajien eduista kuljettimien ja teollisuusnosturien sovelluksissa
Merenkulun propulsiosovelluksissa sähkömoottorit ja VFD:t korvaavat nopeasti dieselmoottoreita ja mekaanisia järjestelmiä. Ilman taajuusmuuttajia laivan nopeuden ja suunnan säätäminen olisi mahdotonta.Energiatehokkuuden optimoinnin lisäksi taajuusmuuttajat tarjoavat monia muita etuja merenkulkusovelluksissa. Edut sisältävät integroidun toiminnallisen turvallisuuden, helpon integroinnin laivajärjestelmiin, kompaktin ohjauksen ahtaissa tiloissa kannen alla ja paremman virtalaadun aluksella.
Monet alukset käyttävät edelleen dieselgeneraattoreita sähköntuotantoon. Täysin sähkökäyttöiset lautat yleistyvät kuitenkin nopeasti.
Tutustu merenkulun tapauskertomuksiimme ja lue, miten taajuusmuuttaja ja tehonmuunnos optimoivat aluksen suorituskyvyn ja vähentävät päästöjä sekä aluksella että maissa.
Tiesitkö, että 26 % nykyisistä asennetuista AC-moottoreista on varustettu taajuusmuuttajilla? 75 % näistä moottoreista käyttää muuttuvaa momenttia (puhaltimet, pumput ja kompressorit). Muuttuvan momentin kuormien ohjauksella on suurin potentiaali säästää energiaa teollisuuslaitoksessa. Taajuusmuuttajiin (VFD) investoiminen näiden sovellusten ohjaamiseksi, yhdessä potentiaalisten hinnanalennusten kanssa, ovat yksi nopeimmista tavoista pienentää energialaskuja ja vähentää laitoksen hiilipäästöjä.
Lähde: OMDIA COP26 global report
Tutustu sarjaamme: Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen
Eurooppa on nostanut moottorin hyötysuhteen rimaa, ja heinäkuusta 2023 alkaen vähintään IE4-luokitus on pakollinen moottoreille, joiden nimellisteho on 0,75–375 kW. DOL-moottorin päivittäminen IE1-, IE2- tai IE3-luokasta IE4-luokkaan voi kuitenkin itse asiassa lisätä puhaltimen tai pumpun energiankulutusta suuremman luiston vuoksi. Siksi suosittelemme asentamaan taajuusmuuttajan näihin moottoripäivityksiin järjestelmän energiankulutuksen vähentämiseksi.
Lähde: EU MEPS, EcoDesign regulations Europe
Tiesitkö, että 95 % sähkömoottoreista on ylikokoisia tai mitoitettu huippukuormitustilanteeseen? Monissa nykyisissä järjestelmissä käytetään edelleen mekaanista ahtaumaa (venttiilejä tai vaimentimia) ylimitoituksen sovittamiseksi osakuormitukseen. Taajuusmuuttajat voivat korvata venttiiliohjauksen ja säästää yllättävän paljon moottorin tai taajuusmuuttajan kuormituksen käyttökustannuksissa. Samalla voit pienentää sähkömoottorin mitoitusta.
Sijoitus taajuusmuuttajaan tyypillisesti maksaa itsensä vain 6–12 kuukaudessa. Esimerkki: 7,5 kW:n pumppu, joka käy 8 000 tuntia vuodessa, kuluttaa sähköä, joka maksaa 6 000 € vuodessa, kun sähkömaksu on 10 senttiä kWh:lta.
Danfossin ja muiden toimittajien taajuusmuuttajien erona on se, että Danfoss on maailman johtava taajuusmuuttajien toimittaja ja olemme erikoistuneet pelkästään taajuusmuuttajiin. Keskitymme rakentamaan tarpeisiisi täydellisesti sopivan taajuusmuuttajan, ja tarjoamme miljoonia versioita. Laaja taajuusmuuttajavalikoima on suunniteltu vastaamaan kaikkiin AC-sähkömoottorien ohjaustarpeisiin kehittyneistä premium-taajuusmuuttajista, joissa on integroitu kunnonvalvontaäly, yksinkertaisiin pehmokäynnistimiin perussuojaukseen. Danfossin taajuusmuuttajat optimoivat sähkömoottorijärjestelmät, joissa käytetään mitä tahansa tyypillistä moottorityyppiä, kuten:
Danfoss tarjoaa vapauden yhdistää minkä tahansa moottorin ja taajuusmuuttajan ja optimoida sen äärimmäisen suorituskyvyn saavuttamiseksi. Toimittajan määrittämät käyttömoottoripaketit eivät rajoita sinua. Taajuusmuuttajan ja moottorin yhdistelmän parhaaseen valintaan vaikuttavat monet tekijät tehokkuusluokan lisäksi. Näihin tekijöihin kuuluvat logistiikka, saatavuus ja ennen kaikkea sijoitetun pääoman tuotto. Tarjoamme sinulle parhaat mahdolliset komponentit ja täyden joustavuuden, jotta voit hienosäätää järjestelmän suorituskyvyn täsmälleen sovellukseesi sopivaksi. Tämän joustavuuden tärkeä osa on mahdollisuus käyttää taajuusmuuttajia kaikkien tyypillisten moottoritekniikoiden kanssa, koska Danfossin taajuusmuuttajat on suunniteltu täysin yhteensopiviksi. Tämä mahdollistaa merkittäviä säästöjä varaosien määrässä ja jälkiasennustilanteissa. Sama taajuusmuuttaja voi palvella monia eri moottoreita järjestelmän elinkaaren aikana.
Taajuusmuuttajatoimittajaa valittaessa kannattaa ottaa huomioon seuraavat tekijät, jotka kaikki vaikuttavat kokonaiskäyttökustannuksiin:
Optimoi säästöt ottamalla huomioon osakuormatehokkuus. On tärkeää huomata, että moottorien ja moottorin ohjaimen hyötysuhdeluokat liittyvät niiden nimellispisteeseen. Hyötysuhdeluokat eivät ota huomioon osakuorman hyötysuhteita, vaikka ne edustavat suurinta osaa moottorin toiminta-ajasta.
Kun teet yhteistyötä Danfossin kanssa, saat ensiluokkaisen taajuusmuuttajan, joka on räätälöity täsmälleen tarpeisiisi. Suunnittelu automatisoitua kokoonpanoa varten (DFAA), älykkäät valmistusmenetelmät ja jokaisen yksittäisen taajuusmuuttajan testaus ennen tehtaalta lähtemistä varmistavat, että saat luotettavan tuotteen jokaisella toimituksella.
Asiantuntijamme keskittyvät optimoimaan jokaisen taajuusmuuttajan yksityiskohdan ja seuraavat aina uusinta teknistä kehitystä. Usein uusimmat kehitysaskeleet ovat meidän keksimiämme. Kun teet yhteistyötä Danfossin kanssa, saat paljon muutakin kuin itse taajuusmuuttajan. Saat käyttöösi myös sovellusosaamisemme ja ylläpitopalvelutarjontamme, joiden ansiosta järjestelmäsi toimivat optimaalisesti koko elinkaarensa ajan.