W porównaniu z wieloma pojedynczymi jednostkami napędowymi, rozwiązanie z wielonapędem oferuje długą listę korzyści.

Modularność: Od małych do dużych

Wielonapędy VFD zwykle posiadają modularną konstrukcję. Prostownik(i), szyna prądowa stałego napięcia i falownik(i) mogą być dimensionowane częściowo niezależnie, stosując podstawowe reguły dimensionowania. Taka elastyczność pozwala producentowi znaleźć najlepsze rozwiązanie dla określonych wymagań.

- Poprawiona sprawność energetyczna

Dzięki rozwiązaniu z wielonapędem zawsze oszczędzasz więcej energii w porównaniu z wieloma pojedynczymi napędami.

W przypadku aplikacji z wieloma silnikami, gdzie jedna maszyna napędza, a jednocześnie inna hamuje, możliwe jest regenerowanie energii przez szynę prądową stałego napięcia. Dlatego można zaoszczędzić straty zarówno w obu prostownikach, jak i w obu transformatorach wejściowych.

Jednakże, nawet gdy wszystkie maszyny napędzają jednocześnie, można osiągnąć pewne oszczędności energii. W maszynach elektrycznych (transformatorach, silnikach) sprawność rośnie wraz ze wzrostem mocy nominalnej. Dlatego jeden większy transformator wejściowy zawsze ma nieco lepszą sprawność niż dwa osobne mniejsze transformatory.

2. Zmniejszona powierzchnia zajmowana

Użycie koncepcji wielonapędu VFD zawsze pozwala zaoszczędzić pewną powierzchnię. Oszczędności mogą sięgać od małych (np. o jeden moduł mniej) do znaczących.

Oprócz zmniejszonej powierzchni zajmowanej przez sam wielonaped w porównaniu z kilkoma pojedynczymi napędami, oszczędzasz znaczącą przestrzeń (i koszty) na transformatorze wejściowym i rozdzielczniku.

3. Zmniejszony rozmiar prostownika i transformatora

Jak już wspomniano, koncepcja wielonapędu jest idealnie dostosowana do wykorzystania energii regenerowanej z jednej maszyny działającej w danym momencie jako generator i przekazywania jej do innej maszyny działającej jako silnik. W aplikacjach metalowych obie maszyny zwykle mają tę samą moc nominalną. W rezultacie ich moc się dobrze bilansuje, a pobór energii z sieci jest bardzo mały, wystarczający tylko do pokrycia strat falowników i silników. W konsekwencji użytkownik korzysta z mniejszego i tańszego prostownika oraz transformatora. Oszczędności dotyczą również kabli łączących (mniejsza przekrójowa i/lub mniej kabli równoległych). 

4. Zmniejszone koszty inwestycyjne

Wydatki kapitałowe (CAPEX) na wielonaped są niższe niż suma równoważnych pojedynczych napędów.

(i) Sam wielonaped jest bardziej ekonomiczny niż suma pojedynczych napędów o tej samej łącznej mocy

(ii) Prostownik wielonapędu może, w zależności od aplikacji, być dimensionowany znacznie mniej, w porównaniu z sumą mocy nominalnych poszczególnych prostowników

(iii) jeden transformator wejściowy zamiast wielu transformatorów

(iv) jeden wyłącznik obwodu wejściowego zamiast wielu

(v) niższe koszty transportu

(vi) niższe koszty montażu

(vii) niższe koszty uruchomienia

5. Zmniejszone koszty eksploatacyjne

Wydatki eksploatacyjne (OPEX) są niższe w porównaniu z pojedynczymi napędami dzięki lepszej sprawności, a właściwie inteligentniejszemu zarządzaniu energią. Koszty utrzymania są niższe, a zadania konserwacyjne zajmują mniej czasu. Niektóre elementy doświadczają mniejszego obciążenia cyklicznego dzięki regeneracji na szynie prądowej stałego napięcia, co prowadzi do dłuższego życia / wolniejszego starzenia się.

– zmniejszony pobór energii

– zmniejszona umowa o zainstalowaną (zarezerwowaną) moc

6. Lepsza kontrola harmonicznych sieciowych

W przypadku wielonapędu temat harmonicznych sieciowych można obsłużyć łatwiej i znacznie bardziej ekonomicznie.

(i) Wyższa liczba impulsów

– Dzięki jednemu prostownikowi jest znacznie bardziej ekonomiczne osiągnięcie wyższej liczby impulsów i zmniejszenie zniekształceń harmonicznych. Potrzebny jest również tylko jeden transformator wielowindykowy zamiast wielu.

(ii) Niższe zapotrzebowanie na moc prostownika

Rozwiązania z wielonapędem często korzystają z mniejszej mocy prostownika. Ogólnie rzecz biorąc, zniekształcenie napięcia i prądu maleje wraz ze zmniejszaniem mocy.

(iii) Łatwiejsza implementacja filtra harmonicznych

Jeśli wymagany jest filtr harmonicznych po stronie sieci (chociaż to rzadki przypadek), łatwiej jest go zainstalować na jednym wielonapedzie zamiast radzić sobie z wieloma jednostkami napędowymi.

Korzyści wielonapędów 

– Poprawiona sprawność energetyczna poprzez dalsze zmniejszenie poboru energii

– Zmniejszona powierzchnia zajmowana na poziomie VFD, a szczególnie na poziomie systemu

– Zmniejszone koszty inwestycyjne (sprzęt, transport, montaż)

– Zmniejszone koszty eksploatacyjne

– Łatwiejsza integracja systemowa

– Realizacja specjalnych aplikacji / nowych koncepcji