|
Поскольку электропривод является главным потребителем электроэнергии (до 65 % в развитых странах), проблема энергосбережения всегда является одной из основных в отношении электропривода. Следует различать энергосбережение собственно в электроприводе и создание энергосберегающих технологий на базе автоматизированного регулируемого электропривода.
Энергосбережение в электроприводе необходимо для сокращения потерь на преобразование электрической энергии в механическую и повышения энергетических показателей электропривода. Способы достижения этой цели следующие:
правильный выбор электродвигателя по мощности. Существующая практика выбора двигателей с завышенной мощностью приводит к тому, что они работают со сниженными КПД и коэффициентом мощности;
использование в электрическом силовом канале электропривода силовых полупроводниковых преобразователей, позволяющих преобразовывать электрическую энергию к нужному виду с достижением требуемых параметров и минимальными потерями; отказ от использования реостатных способов регулирования скорости двигателей; применение фильтр-компенсирующих устройств в цепи питания электропривода в целях повышения коэффициента мощности и фильтрации высших гармоник тока.
При энергосбережении гораздо важнее использовать возможности, которые дает автоматизированный электропривод с точки зрения энергетической оптимизации самих технологических процессов.
Проведение технологического процесса в требуемом автоматически поддерживаемом режиме сокращает непроизводительные затраты электроэнергии. Во всех установках, осуществляющих подачу воздуха, воды, сыпучих и других материалов, имеется возможность экономить электроэнергию путем выбора той производительности рабочей машины, которая соответствует подаче, необходимой по условиям технологического режима в данный момент.
Поскольку, как правило, номинальную производительность машин, подающих воздух, воду, сырье, выбирают с большим запасом, возникает необходимость регулирования режима их работы. Наиболее экономичным способом регулирования производительности является изменение скорости движения рабочего органа, для чего необходим регулируемый электропривод.
Рассмотрим возможности энергосбережения на примере насосных установок водоснабжения. Необходимость регулирования напора и расхода этих установок определяется двумя причинам:
1) необходимо согласовать характеристику центробежного насоса с характеристикой гидравлической сети (зависимость напора от расхода), на которую этот насос работает. Как правило, насосы имеют более высокий напор, чем это необходимо;
2) требуемое количество воды меняется в зависимости от времени года и суток.
В настоящее время в большинстве случаев используют гидравлические способы регулирования: дросселирование или перепуск с нагнетания на всасывание (рис. 1). При дросселировании с помощью задвижки 1 увеличивают гидравлическое сопротивление сети.
Рассмотрим процесс регулирования на характеристиках насосной установки (рис. 2). Эти характеристики представляют собой зависимость напора Н, развиваемого насосом, от его расхода Q. Гидравлическая сеть, на которую работает насос, имеет характеристику Hr-A, при которой у насоса будет расход Q2. Если требуется меньший расход, то с помощью задвижки увеличивают гидравлическое сопротивление, получая характеристику
Рис. 1. Гидравлическая схема насосной установки
|
Рис. 2. Характеристики насосной установки:
Н0—В—А—С— центробежного насоса; Hr—D—A — гидравлической сети |
сети Нr—В, которой соответствует требуемый расход Q1. Однако при этом значительная часть мощности, пропорциональная площади HD— Нв— В—D, будет расходоваться на преодоление сопротивления задвижки, т.е. будет тратиться бесполезно.
Еще большие непроизводительные потери мощности будут при регулировании перепуском с нагнетания на всасывание. В этом случае неполностью открывают задвижку 2 (см. рис. 1), уменьшая общее гидравлическое сопротивление — характеристика Нг— С. Общий расход насоса при этом возрастает до расхода Q2, который представляет собой сумму требуемого расхода в сети Q1 расхода на рециркуляцию (Q3— Q1). В этом случае возникают непроизводительные затраты мощности, пропорциональные площади Q1— D— С— Q3.
Избежать непроизводительных затрат мощности можно, если применить частотный преобразователь насоса. Снизив скорость, мы получим характеристику насоса, проходящую через току D (характеристика H02—D), и, не прибегая к использованию задвижек, получим требуемый расход Q1. Дополнительные потери, связанные с регулированием производительности насоса, при этом не возникнут.
Переход к регулируемому частотному преобразователю насосов, как показал опыт, дает до 30% экономии электроэнергии.
Частотный преобразователь
Мы всегда рады видеть у себя наших старых партнеров и ждем новых.
Доставка во все регионы России!
|
