Ich versuche zu erklären oder abzuleiten, woher die Energieeinsparungen mit einem Frequenzumrichter (VFD) kommen. Ich kenne die gesamte Literatur und die allgemein akzeptierte Annahme, dass die Energieeinsparungen durch einen VFD proportional zur dritten Potenz des Verhältnisses der reduzierten Drehzahl zur ursprünglichen Drehzahl des Motors sind. Dies ergibt sich aus den Affinitätsgesetzen.
Wenn ich jedoch die Rotationsleistungsgleichung betrachte, bei der die Leistung gleich dem Drehmoment multipliziert mit der Rotationsgeschwindigkeit ODER die Flüssigkeitsleistungsgleichung ist, bei der die Leistung gleich dem Druck multipliziert mit der Durchflussrate ist, scheint es mir, dass die Leistung direkt proportional zur Geschwindigkeit sein sollte.
Oder wenn ich bedenke, dass VFDs ein konstantes Volt-Hertz-Verhältnis beibehalten und davon ausgehen, dass der Motorstrom proportional zur Last ist, und dann die elektrische Leistungsgleichung verwende, bei der Leistung gleich Strom multipliziert mit Spannung multipliziert mit Leistungsfaktor ist, würde ich annehmen, dass die Leistung proportional ist zu das Quadrat des Verhältnisses der reduzierten Geschwindigkeit zur ursprünglichen Geschwindigkeit.
Kann jemand die Dinge klären? Wo ist die Diskrepanz oder was übersehe ich hier? Und werden die Affinitätsgesetze nur als Tatsache angegeben? Sind sie Grundprinzipien oder haben sie eine Ableitung in Bezug auf die Flüssigkeitsströmung?
Ich werde diese Frage mit Gleichungen aktualisieren, um das Lesen zu erleichtern.
Alle Gedanken oder Erklärungen werden sehr geschätzt!
Danke!
Sie suchen am falschen Ende des Systems. Anstatt auf das elektrische Ende zu schauen, das nur die Leistung + Verluste liefert, damit der Motor das tut, was Sie von ihm verlangen, schauen Sie sich an, was Sie vom Motor verlangen.
Wenn der Motor einen Lüfter antreibt oder ein Laufrad antreibt, das eine Newtonsche Flüssigkeit aufwirbelt, bei der sich das Drehmoment quadratisch mit der Drehzahl ändert, steigt die Leistung mit der Kubikzahl der Drehzahl.
Wenn der Motor eine Winde antreibt, beispielsweise in einem Kran, dann ist das erforderliche Drehmoment beim Heben eines Gewichts unabhängig von der Geschwindigkeit, die Leistung ändert sich mit der Geschwindigkeit.
Zwei unterschiedliche Belastungsarten, zwei sehr unterschiedliche Skalierungsgesetze.
In jedem realen Fall werden die Details komplizierter sein als ein reines „Potenzial-Geschwindigkeitsgesetz“, aber dies deckt das grobe Verhalten ab. Sie müssen Ihre Last messen und sehen, was sie bewirkt.
mkeith