Внедрять преобразователи частоты просто и выгодно
Общие вопросы использования частотных преобразователей
Для начала необходимо понять преимущества этих самых современных способов управления двигателями.
Если необходима электростанция, которая будет потреблять больше 1МВт с напряжением питания 6кВ, желательно использовать гидромуфты, так как они отличаются более доступной ценой по сравнению с ЧП и не требовательны к обслуживанию.
Хотя для потребителей низковольтных устройств, мощность которых не превышает 300кВт, более обоснованным будет выбор ЧП. Для таких электростанций следует применять низковольтные ЧП, поскольку данный выбор будет удобней в плане эффективности и экономичности. Существует несколько особенностей, которые связаны с использованием гидромуфт и частотных преобразователей.
Подробнее: На чем остановить свой выбор: на преобразователе частоты или на гидромуфте?
6кВт электродвигатели с частотным приводом обычно являются частью такого оборудования, как вентиляторы, насосы и другие агрегаты. Применение ЧП для управления ими дает возможность экономии энергозатрат в случае переменной нагрузки. Управление ими может осуществляться как низковольтными частотными преобразователями, так и высоковольтными.
В случае управления высоковольтными электродвигателями следует применять двух трансформаторную схему, которая включает в себя: два трансформатора – понижающий и повышающий, одного или двух синусоидальных фильтров, а также низковольтного ЧП. Двух трансформаторная схема имеет определенные ограничения, которые обуславливаются максимальной мощностью частотника, а также экономической выгодой данной схемы до 1МВт.
При проектировании тепловых пунктов (ТП) важнейшим условием является рассмотрение тех. условий на подключение в едином комплексе систем потребления согласно требованиям теплообеспечивающих организаций. В этой статье будет рассмотрен вопрос о включении в общую схему тепловых пунктов частотных преобразователей, в зависимости от местоположения циркуляционного насоса и типа системы теплопотребления.
Обычно на этапе проектирования ИТП - индивидуальных тепловых пунктов и ЦТП - центральных тепловых пунктов встает вопрос о том, в каких случаях имеется необходимость установки ЧП вращения на насосные агрегаты. Имеется ряд правил, согласно которым следует в обязательном порядке оборудовать частотными преобразователями насосы.
Подробнее: Централизованные тепловые пункты и особенности внедрения на них частотных приводов
При помощи гидромуфты (гидродинамической передачи) можно осуществлять регулирование скорость вращения рабочего колеса насосной установки без изменения скорости вращения ротора двигателя.
Гидромуфта включает в себя несколько рабочих элементов: колесо турбины и колесо центробежного насоса, которые установлены в едином корпусе и расположены максимально близко друг к другу. Рабочее колесо устанавливается на ведущий вал двигателя. Колесо турбины крепится на валу насоса, который является ведомым, соосно с ведущим валом. В то время, когда происходит вращение ведущего вала, рабочая жидкость, протекающая по каналам колена насоса, позволяет получить дополнительную механическую энергию, которая передается лопатками колеса турбины. Когда жидкость выходит из колеса турбины, она возвращается во всасывающие каналы колеса насоса, что приводит к повторению цикла. Частота вращения ведомого вала регулируется в основном за счет изменения наполнения рабочего пространства колес гидромуфты рабочей жидкостью.
Подробнее: Управление частотой вращения при помощи гидромуфты
В настоящее время имеется несколько способов управления двигателями на электростанциях. Чаще всего насосы и вентиляторы, установленные в системы электростанций, используются для собственных нужд и подключаются к сети напрямую. Если говорить непосредственно о насосах, то регулирование их производительности осуществляется способом гидравлического дросселирования. Для вентиляторов применяются направляющие сетевые аппараты, шиберы, двухскоростные двигатели и т.п. И в том и в другом случае поток воздуха или жидкости регулируется путем его ограничения, при этом сами двигатели работают в стандартном режиме. Для питателей и прочих устройств, где необходимо плавное изменение скоростного режима очень часто используются двигатели постоянного тока, управление которыми осуществляют тиристоры. Главным недостатком таких систем является необходимость частой замены щеток и постоянного обслуживания.
Зачастую управление ЧП производится через аналоговые или цифровые входы, а сигналы состояния привода поступают от программируемого реле.
Такие системы обязательно включают в себя дополнительные линии связи, что оказывает негативное влияние на функциональные свойства ЧП.
Имеется возможность управления и мониторинга частотным преобразователем по полевой шине данных, которая представляет собой кабель витую пару с интерфейсом RS-485. По полевой шине осуществляется передача данных, которые кодируются по определенным правилам (протокол передачи данных).
Подробнее: Плюсы установки полевой шины передачи данных - fieldbus в частотных преобразователях
В последние годы во многих странах, в том числе и в России, огромное внимание уделяется энергосбережению. В настоящее время главные усилия по экономии энергии сосредоточены в сфере ее потребления: объекты инфраструктуры, промышленные объекты и т.п. Но следует также уделять внимание и самому этапу производства энергии, включая объекты собственных нужд электростанций. Так как в этом сегменте кроется огромный потенциал сбережения энергопотребления.
Объекты электростанций для собственных нужд включают в себя такое оборудование, как вентиляторы, насосы и т.п., которые потребляют огромную часть производимой станцией энергии, иногда этот показатель может достигать семи процентов от производимой энергии. Таким образом сама энергетика является значимым потребителем электроэнергии, так как основная часть механизмов отличается неэффективным управлением, что приводит к избыточному потреблению энергии.
Подробнее: При производстве энергии имеется возможность экономии
При классическом подходе управления компрессорами, частота вращения скорости двигателя не регулируется, а зависит лишь от частоты питающей сети и конструктивных особенностей самого двигателя.
Нагрузка на валу электродвигателя представляет собой произведение частоты крутящего момента на частоту вращения вала. Если скорость вращения является постоянной, то мощность двигателя соответствует моменту нагрузки. При изменении скорости вращения, нагрузка уменьшается как за счет снижения скорости, так и уменьшения крутящего момента. Определено два типа нагрузки на двигатель: с переменным и постоянным моментом.
Подробнее: Регулирование клапанов при помощи частотных преобразователей
В чем главный смысл использования ЧП с компрессорами холодильных установок и в чем его преимущества?
При включении в рабочую схему ЧП для управления холодопроизводительностью позволяет обеспечить превосходную эффективность регулирования вентиляторов, компрессоров и насосов.
Подробнее: Основные причины использования частотных преобразователей