Regulacja wydajności wentylatorów i pomp z wykorzystaniem falownika pociąga za sobą wiele korzyści - przede wszystkim finansowych. Do głównych zalet takiego rozwiązania należy zmniejszone zużycie energii elektrycznej oraz w wielu przypadkach brak konieczności stosowania dodatkowych urządzeń sterujących.

Jak już zostało wspomniane na początku artykułu dzięki zastosowaniu falowników w aplikacjach „wentylatorowych” i „pompowych” istnieje możliwość ograniczenia zużycia energii elektrycznej, zarówno czynnej jak i biernej. Jest to możliwe między innymi dzięki dużej sprawności energetycznej układu (rzędu 98%) oraz wysokiemu wysokiemu współczynnikowy miocy – cosφ ~ 0,9 - w całym zakresie regulacji. Rozruch napędu dzięki falownikom jest dużo lepszy niż rozruch bezpośredni lub przy wykorzystaniu układu gwiazda-trójkąt. Regulacja obrotów silnika dla pomp i wentylatorów w zakresie: 10 – 100% odbywa się bez jego dodatkowego chłodzenia. Dalej… dzięki wbudowanym regulatorom PID w falownikach następuje dalsze cięcie kosztów - dlatego, że nie ma konieczności stosowania dodatkowych urządzeń automatyki. W falownikach nowej generacji – wbudowany regulator PID to już standard w wyposażeniu.

Funkcje "Lotny Start" oraz "Uśpienie Falownika"

Falowniki nowej generacji posiadają również już w standardzie funkcje: „lotny start” oraz „uśpienie falownika”.

Dzięki funkcji „lotny start” otrzymuje się bardzo dobrą stabilizację ciśnienia i przepływu - bardzo przydatna w aplikacjach gdzie zatrzymanie układu napędowego trwa długo i realizowana jest wybiegiem. Nie trzeba wtedy czekać aż nastąpi całkowite zatrzymanie silnika, żeby można było go ponownie uruchomić. Falownik dokonuje automatycznej detekcji prędkości obrotowej silnika i zaczyna pracę od odpowiedniej częstotliwości wyjściowej. Funkcja ta przede wszystkim sprawdza się w aplikacjach wentylacyjnych. 

Druga, wcześniej wymieniona funkcja – „uśpienia” falownika przyczynia się do oszczędności energii elektrycznej, np. w przypadku małego poboru wody pompa pracuje na niskich obrotach, co powoduje jej szybsze zużycie - funkcja „uśpienia” falownika eliminuje ten problem.

Precyzyjna i łatwa regulacja prędkości silnika

Następna zaleta w zastosowaniu falowników to bardzo precyzyjna i bardzo łatwa regulacja prędkością silnika. W aplikacjach z pompami dzięki falownikowi eliminuje się tzw. uderzenia (bicia) hydrauliczne i prądowe oraz następuje płynne wprowadzenie pompy do biegu. Dzięki temu również następuje zmniejszenie zużycia mechanicznego urządzeń. Falowniki zapewniają również duży moment rozruchowy nawet do 170% przez 60 sekund przy bardzo małych częstotliwościach rzędu 0,5 - 1Hz.

Bezpieczeństwo działania układu

Falowniki zapewniają bezpieczeństwo działania układu napędowego oraz posiadają liczne funkcje zabezpieczenia silnika jak i samego falownika. Są to m.in. funkcje: przeciw przeciążeniu silnika, przeciw zwarciom międzyfazowymi i doziemnymi, przeciw przekroczeniu obrotów silnika, ochrony cieplnej silnika, zabezpieczenia przed zbyt wysokimi napięciami.

Zalety stosowania falowników w aplikacjach pompowych

Jeśli chodzi o współpracę falowników z pompami to falowniki są wykorzystywane w systemach wodnych np. utrzymania stałego poziomu w zbiornikach czy utrzymania stałego ciśnienia w systemie. Falowniki mają również zastosowanie przy wydobyciu wody z ujęć głębinowych. Zadaniem falownika tutaj jest regulacja przepływu a realizuje to przez zmianę prędkości wirników pomp. Falowniki są również stosowane przy przesyle wody w sieciach wodociągowych. Jak wspomniałem wcześniej falowniki również są odpowiedzialne za utrzymywanie stałego poziomu w zbiornikach wodnych. Wykorzystywany jest do tego wbudowany w falownikach regulator PID. Jest to bardzo ciekawy temat i będzie opisany w następnym artykule poświęconym regulatorom PID.

Wykorzystanie falowników w systemach wodnych zmniejsza zużycie energii elektrycznej nawet do 60%. Falowniki utrzymują poziom wody w zbiorniku z dokładnością rzędu 0,01m (woda), a ciśnienie z dokładnością 0,001 MPa. Następne czynniki ekonomiczne: wydłużenie czasu eksploatacji pomp, wydłużenie bezawaryjnego czasu pracy pomp oraz równomierne zużycie pomp. Wymienione tutaj to tylko niektóre czynniki ekonomiczne i zalety stosowania falowników.  

Praca w przemysłowych sieciach komunikacyjnych

I jeszcze co nie zostało wymienione w tym artykule a jest bardzo ważne jeśli chodzi o zalety stosowania falowników to, to że jest możliwość zdalnego sterowania i wizualizacji napędu czyli jego nadzorowania. Możliwe jest to przy użyciu komunikacji zewnętrznej (tzw. szeregowej) tj. RS-485, ModBus czy Profibus.