Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике   Искать в Школе для электрика:
 
 

 

Электропривод

 

Для чего нужен электропривод с регулируемой скоростью




Расход любой энергии должен быть как можно более эффективным и целесообразным. Вряд ли данное утверждение вызовет у кого-нибудь сомнения. Особенно это касается электрической энергии, выступающей сегодня главным ресурсом в народном хозяйстве и промышленности.

Решение проблемы энергосбережения в государственных масштабах приведет к значительному сохранению многих материальных ресурсов в сельском хозяйстве, в промышленном производстве, в коммунальной сфере, и положительно скажется на экологии страны.

Одним из главных потребителей электрической энергии во многих сферах является электропривод, и если повысить энергосбережение за счет более эффективного управления им, путем более грамотного расхода механической и электрической энергии в различных технологических процессах, то проблема будет в значительной степени решена.

Конвейер с регулируемым приводом

Главным способом решения данной задачи является внедрение везде где возможно электропривода с регулируемой скоростью: ленты транспортеров, насосы водоснабжения, вентиляционные системы, компрессоры и т. д. К примеру настройка скорости движения конвейера, подающего детали в закалочную печь, позволит снизить количество тепла, затрачиваемого для закалки деталей разного сортамента.

Что и говорить о транспорте, системах коммунального водоснабжения и вентиляции, которые в разное время суток хорошо бы регулировать в соответствии с текущими потребностями, а не гонять приводные двигатели все время на полную мощность. Система вентиляции, например, может работать менее интенсивно ночью и более интенсивно днем.

Управление скоростью вращения электродвигателя

Возьмем для примера насос, качающий воду в водопроводе. В разное время суток в жилых домах потребляется разное количество воды. Пики потребления, как известно, приходятся на утренние и вечерние часы, тогда как днем потребление воды вдвое меньше, а ночью — меньше в 8 раз чем утром и вечером.

Расход воды в системе пропорционален скорости вращения привода насоса, напор воды в системе — пропорционален квадрату скорости вращения привода, а мощность потребления приводного двигателя пропорциональна кубу скорости его вращения.

Значит чем меньше скорость вращения и чем меньше напор — тем больше экономия электроэнергии. Очевидно, имеет смысл снижать напор за счет уменьшения скорости вращения привода в ночные и дневные часы, это обеспечит очень заметную экономию электроэнергии.

Насосная станция

Итак, если мощность потребления двигателя насоса системы бытового водоснабжения пропорциональна напору и расходу воды одновременно, значит, во сколько раз будет снижен напор, при неизменном расходе воды, во столько же раз станет меньше расход электроэнергии.

Расход энергии без регулировки привода насоса

Практические примеры реализации подобного замысла показали, что экономия энергии доходит до 50%, к тому же утечки воды в системе из-за избыточного напора и лишнего давления сокращаются до 20%. И жильцам всего то нужно - установить частотный преобразователь.

Расход энергии с регулируемым приводом насоса

Проведем приблизительный типовой расчет, опустив все формулы связанные с гидравликой. Допустим имеется насос в стандартном режиме обеспечивающий напор H = 50 м. Номинальный расход жидкости Q = 0,014 куб.м/с, при этом КПД насоса n = 0.63.

Пусть насос работает в режиме расхода 1*Q в течение 1600 часов, с расходом 0,4*Q - в течение 4000 часов и с расходом 0,2*Q - в течение 2400 часов. Тогда при реальном электродвигателе с КПД, скажем, 88%, потребление насосом составит примерно 52000 кВт-ч электричества.

Это если не изменять напор. Если же варьировать напор в соответствии с текущим расходом, путем уменьшения скорости вращения двигателя, то потребление того же двигателя составит всего 22000 кВт-ч. Экономия более чем вдвое!

Применение частотных преобразователей в регулируемом электроприводе:

Частотное регулирование асинхронного двигателя

Частотный преобразователь - виды, принцип действия, схемы подключения

Отличия преобразователей частоты от устройств плавного пуска двигателей

Принцип работы частотного преобразователя и критерии его выбора для потребителя

Входные и выходные фильтры для частотного преобразователя - назначение, принцип действия, подключение, особенности