Serialnie podłączona kabina zasilania średniej częstotliwości z sterowanym krzemowym prostownikiem

Główne powody, dla których szafy zasilania średniej częstotliwości szeregowej są bardziej energooszczędne i oszczędzają energię niż szafy zasilania średniej częstotliwości równoległej, są następujące:

1. Wysoki współczynnik mocy

Szafa zasilania średniej częstotliwości szeregowej przyjmuje obwód pełnego wyjścia prostownika. Tyrystor w części prostownika jest całkowicie włączony. Zazwyczaj podczas pracy współczynnik mocy można zawsze utrzymać powyżej 0,92-0,94, a nawet osiągnąć 0,95 lub więcej. Oznacza to, że może efektywniej wykorzystywać energię elektryczną i zmniejszać straty mocy biernej.

Regulacja mocy szafy zasilania średniej częstotliwości równoległej opiera się na zmianie napięcia prostownika trójfazowego mostka w pełni sterowanego. Gdy impuls sterujący α mostka prostowniczego wynosi ≤0°, współczynnik mocy odpowiednio się zmniejszy, osiągając nawet 0,3. Niski współczynnik mocy spowoduje przepływ dużej ilości prądu biernego w obwodzie, zwiększając straty w linii i obciążenie zasilania oraz marnując energię elektryczną.

2. Rozsądna metoda regulacji mocy:

Szafa zasilania średniej częstotliwości szeregowej reguluje moc, dostosowując częstotliwość falownika. Przez cały proces topienia może utrzymywać stałą moc wyjściową niezależnie od ilości wsadu w piecu. Umożliwia to pracę urządzenia z wysoką wydajnością w różnych warunkach pracy, unikając marnotrawstwa energii spowodowanego wahaniami mocy. Szczególnie gdy topimy substancje niemagnetyczne, takie jak stal nierdzewna, miedź, krzem techniczny i aluminium, jego przewaga jest bardziej oczywista. Prędkość topienia jest duża, straty elementów wsadu są mniejsze, a efekt oszczędności energii jest lepszy.

Szafa zasilania średniej częstotliwości równoległej reguluje moc wyjściową, dostosowując napięcie DC. Ta metoda regulacji mocy spowoduje zmiany w kącie przewodzenia prostowania w różnych warunkach obciążenia, szczególnie przy niskiej mocy wyjściowej, co skutkuje spadkiem współczynnika mocy, a tym samym spadkiem ogólnej wydajności urządzenia i wzrostem zużycia energii.

3. Mały prąd obwodu obciążenia

Rezonans szeregowy jest falownikiem napięciowym. Jego napięcie obciążenia jest Q razy większe od napięcia wyjściowego (Q to współczynnik jakości). Podczas pracy wartość napięcia obwodu rezonansowego jest stosunkowo wysoka, podczas gdy wartość prądu jest stosunkowo mała. Zgodnie z prawem Joule'a Q=I ² Rt, im mniejszy prąd, tym mniej ciepła jest tracone w obwodzie obciążenia

Falowniki równoległe są falownikami prądowymi. Prąd rezonansowy jest Q razy większy od prądu roboczego. Prąd roboczy cewki indukcyjnej jest duży, a duży prąd generuje dużo ciepła. Ciepło to jest odprowadzane przez wodę chłodzącą, co powoduje zużycie energii.

4. Minimalny wpływ na sieć energetyczną

Część prostownikowa szafy zasilania średniej częstotliwości szeregowej przyjmuje półsterowaną metodę prostowania. Napięcie DC zawsze działa w stanie bez regulacji kąta przewodzenia, co nie generuje wyższych harmonicznych, nie stanowi zagrożenia harmonicznego dla sieci energetycznej i nie zakłóca działania innych urządzeń elektronicznych w fabryce, zapewniając stabilność sieci energetycznej i normalną pracę innych urządzeń. Ogólnie rzecz biorąc, zmniejsza to marnotrawstwo energii spowodowane wahaniami sieci i awariami sprzętu.

Szafa zasilania średniej częstotliwości równoległej przyjmuje trójfazową, w pełni sterowaną technologię prostowania. Gdy urządzenie jest włączone, spowoduje to zanieczyszczenie harmoniczne sieci energetycznej, zwłaszcza 5. i 7. harmoniczna mogą przekroczyć normę krajową 6 do 7 razy. To nie tylko wpływa na normalną pracę innych urządzeń w sieci energetycznej, ale także może prowadzić do obniżenia współczynnika mocy sieci energetycznej, co dodatkowo zwiększa straty energii elektrycznej.

Ponadto szafa zasilania średniej częstotliwości szeregowej ma również inne zalety, takie jak brak potrzeby stosowania reaktorów filtrujących o dużej pojemności, każdy piec do topienia indukcyjnego jest zasilany niezależnie przez zestaw falowników i nie ma potrzeby instalowania przełączników pieca o dużym prądzie do przełączania itp. Wszystko to również w pewnym stopniu zmniejsza zużycie energii.