Новости

16 июня 2017
Общие вопросы выбора частотно-регулируемого привода
25 мая 2017
Как выбрать электродвигатель.
17 апреля 2017
Использование частотно-регулируемых приводов (ЧРП).
10 апреля 2017
Преимущества частотно-регулируемых приводов (ЧРП).
29 марта 2017
Эксплуатация электродвигателей при частотах и напряжениях, отличных от номинальных.

Новости нефтяного рынка

Преимущества частотно-регулируемых приводов (ЧРП).

Краткое содержание:

 

 Экономия энергии с помощью частотно-регулируемых приводов

Если у вас двигатель переменного тока и вам не нужно эксплуатировать его на номинальной частоте вращения, вы снизите затраты на электроэнергию, управляя двигателем с помощью преобразователя частоты (ПЧ). Подобное решение для передачи мощности исполнительному механизму как раз и называется частотно-регулируемым приводом (ЧРП). Частотно-регулируемые приводы (или просто частотные приводы) обеспечивают возможность согласовывать частоту вращения ротора приводного двигателя с частотой вращения исполнительного механизма, требуемой с учетом технологических особенностей выполняемой механизмом работы. Например, для снижения давления или расхода жидкости в подающей магистрали, достаточно снизить частоту вращения ротора электродвигателя, который приводит в действие магистральный насос.

Сопоставление режимов с постоянным и переменным крутящим моментом

Приводы с переменной частотой вращения и нагрузкой, на которую они рассчитаны, можно условно разделить на две группы: с постоянным крутящим моментом и переменным крутящим моментом. Потенциал экономии энергии у решений с переменным крутящим моментом намного больше, чем у приводов с постоянным крутящим моментом. Режимы с переменным крутящим моментом используются в ЧРП для привода центробежных насосов и вентиляторов, которые составляют большую часть исполнительных механизмов в таких системах как отопление, вентиляция, кондиционирование, водоснабжение и т.п. Приводы с режимом поддержания постоянного крутящего момента используются в конвейерах, штамповочных прессах, камнедробилках, станках и других механизмах, где привод поддерживает неизменным соотношение напряжения и частоты (U/f = const).

Почему режим с переменным крутящим моментом обеспечивает большую экономию энергии

В различных вариантах применений ЧРП с изменяемым крутящим моментом, требуемый крутящий момент изменяется пропорционально квадрату частоты вращения, а требуемая мощность - пропорционально кубу частоты вращения, что приводит к существенному снижению мощности даже при небольших снижениях частоты вращения. Двигатель, эксплуатируемый в составе ЧРП с переменным крутящим моментом потребляет всего 25% номинальной мощности на 50% от номинальной частоты вращения. Данный факт красноречиво указывает на существенную экономию электроэнергии, которая достигается при использовании частотно-регулируемого привода с переменным крутящим моментом.

Потребление энергии

ЧРП позволяют потреблять меньше энергии, чем другие системы или способы регулирования частоты вращения, в системах, в которых исполнительный механизм по своему режиму работы не требует от привода эксплуатации на полной (номинальной) частоте вращения, что чаще всего встречается в системах отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения и т.п.

Точность управления исполнительным механизмом

Когда речь идет о точном управлении процессом, никакой другой способ управления двигателем переменного тока не сравнится с ЧРП. ЧРП могут быть запрограммированы так, чтобы задавать двигателю определенную частоту вращения, останавливать его в заданном положении или развивать необходимый крутящий момент. При этом все эти функции могут исполняться приводом как в автоматическом режиме, по заранее прописанному алгоритму, так и в полуавтоматическом или ручном режиме при участии оператора.

По большому счету, современные ЧРП переменного тока очень схожи по функционалу и возможностям с приводами постоянного тока в части быстродействия при изменении нагрузки (требуемого крутящего момента) и в части точности задания частоты вращения. Двигатели переменного тока, однако, гораздо более надежны и доступны по сравнению с двигателями постоянного тока, что делает их гораздо более распространенными.

Большинство приводов используют алгоритм управления U/f = const, это означает, что они обеспечивают работу привода без обратных связей. Эти приводы не имеют обратных связей от исполнительных механизмов, но, тем не менее, подходят для большинства существующих применений частотно-регулируемых приводов.

Большинство ЧРП имеют ПИД регуляторы для применений в приводах вентиляторов и насосов, что позволяет приводу поддерживать заданные параметры на основе фактической обратной связи от управляемого объекта, а не полагаться на расчетную оценку. Датчик или передатчик используются для отслеживания изменений, таких как изменение уровня давления, скорости потока жидкости, потока воздуха или уровня жидкости. Затем сигнал отправляется на PLC адаптер, который транслирует сигнал непосредственно на привод. Таким образом, в частотно-регулируемых приводах обратная связь используется для поддержания заданных параметров на требуемом уровне.

Высокий уровень точности может быть достигнут для любых решений, в которых это требуется, посредством приводов, использующих обратные связи по контролируемым параметрам. Алгоритм управления с обратной связью по контролируемым параметрам может быть реализован на приводах с векторным управлением, в том числе с бездатчиковым векторным управлением. Векторный привод получает обратную связь от датчика, который измеряет и транслирует на привод информацию о скорости, режиме или ином параметре технологического процесса. Подобные параметры возможно контролировать для таких устройств как, например,  конвейеры, станки, экструдеры и многих других. Получив информацию о текущем процессе, привод производит необходимую регулировку таким образом, чтобы поддерживать запрограммированную скорость, крутящий момент, положение или иной контролируемый параметр на требуемом уровне.

Срок службы оборудования и затраты на его обслуживание

Прямые пуски двигателей всегда сопровождаются перегрузками, как механическими в виде пусковых моментов, так и электродинамическими в виде бросков тока, достигающих 7-10 крат по отношению к номинальным значениям тока. С другой стороны, ЧРП плавно пускает двигатель и выводит его на номинальную частоту вращения без механических и электродинамических перегрузок. Эксплуатация электродвигателей в составе частотно-регулируемого привода, благодаря щадящему режиму пусков, позволяет существенно снизить затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт, а так же ощутимо продлить срок службы не только самих электродвигателей, но и исполнительных механизмов, приводимых в действие данными приводами.

Устройства плавного пуска с ограничением подводимого к электродвигателю напряжения также могут постепенно увеличивать скорость двигателя при пусках. Однако, ЧРП, в отличии от устройств плавного пуска, могут выводить электродвигатель на любую требуемую частоту вращения и с любой интенсивность. Кроме того, частотно-регулируемые приводы могут запускать или останавливать двигатели по сложному алгоритму со сложным нелинейным законом изменения во времени частоты вращения или ускорения. Такие алгоритмы могут быть использованы, например, в приводах конвейерных линий для плавного запуска или остановки линии, с целью минимизации люфтов, возникающих при пусках и остановках.

Проблемы прямого пуска электродвигателей

Как уже упоминалось ранее, в момент прямого пуска электродвигателя кратковременно происходит бросок тока, достигающий 7-10 крат по отношению к номинальному значению тока и происходит механическая перегрузка двигателя, что приводит сразу к нескольким негативным последствиям, таким как:

Помимо указанных проблем, необходимость учитывать прямые пуски двигателя вынуждает выбирать двигатели, обеспечивающие работу не только в номинальном режиме, но и в режиме пуска, а это, как правило, двигатели имеющие либо большие массогабаритные показатели, либо более сложную конструкцию, а значит имеющие более высокую стоимость.

Специалисты с радостью ответят на интересующие вопросы. Подберут необходимое оборудование и обеспечат его доставку и ввод в эксплуатацию в кратчайшие сроки.

Посмотреть каталог Вы можете, перейдя по ссылке.

Для оформления заявки перейдите по ссылке.

<< Вернуться к списку новостей