Преимущества использования регулируемого электропривода в технологических процессах

Применение регулируемого электропривода обеспечивает энергосбережение и позволяет получать новые качества систем и объектов. Значительная экономия электроэнергии обеспечивается за счет регулирования какого-либо технологического параметра. Если это транспортер или конвейер, то можно регулировать скорость его движения. Если это насос или вентилятор – можно поддерживать давление или регулировать производительность. Если это станок, то можно плавно регулировать скорость подачи или главного движения.

Особый экономический эффект от использования преобразователей частоты дает применение частотного регулирования на объектах, обеспечивающих транспортировку жидкостей. До сих пор самым распространённым способом регулирования производительности таких объектов является использование задвижек или регулирующих клапанов, но сегодня доступным становится частотное регулирование асинхронного двигателя, приводящего в движение, например, рабочее колесо насосного агрегата или вентилятора.

Перспективность частотного регулирования наглядно видна из рисунка 1.

Рис. 1 – Зависимость экономии электроэнергии от потребляемой мощности.

      Таким образом, при дросселировании поток вещества, сдерживаемый задвижкой или клапаном, не совершает полезной работы. Применение регулируемого электропривода насоса или вентилятора позволяет задать необходимое давление или расход, что обеспечит не только экономию электроэнергии, но и снизит потери транспортируемого вещества.

Структура частотного преобразователя

Большинство современных преобразователей частоты построено по схеме двойного преобразования. Они состоят из следующих основных частей: звена постоянного тока (неуправляемого выпрямителя), силового импульсного инвертора и системы управления. Звено постоянного тока состоит из неуправляемого выпрямителя и фильтра. Переменное напряжение питающей сети преобразуется в нем в напряжение постоянного тока. Силовой трехфазный импульсный инвертор состоит из шести транзисторных ключей. Каждая обмотка электродвигателя подключается через соответствующий ключ к положительному и отрицательному выводам выпрямителя. Инвертор осуществляет преобразование выпрямленного напряжения в трехфазное переменное напряжение нужной частоты и амплитуды, которое прикладывается к обмоткам статора электродвигателя.
      В выходных каскадах инвертора в качестве ключей используются силовые IGBT-транзисторы. По сравнению с тиристорами они имеют более высокую частоту переключения, что позволяет вырабатывать выходной сигнал синусоидальной формы с минимальными искажениями.

Об л а с т и применения преобразователей частоты

При м енени е частотно-регулируемого привода для глубинных насосов

Рис. 2 – Структурная схема частотно-регулируемого привода глубинного насоса.

Преимущества применения частотно-регулируемого электропривода:

1. Экономия электроэнергии от 30 до 60%.

2. Исключение  гидроударов,  что  позволяет  резко  увеличить  срок службы трубопроводов и запорной арматуры.

3. Отсутствие  больших  пусковых  токов,  полная  защита  электродвигателей насосных агрегатов, работа электродвигателей и пусковой аппаратуры с  пониженной  нагрузкой,  что  значительно  увеличивает  срок  службы  электродвигателей.

4. Значительная  экономия  воды  за  счёт  оптимизации  давления  в  сетях и уменьшения разрывов трубопроводов.

5. Возможность полностью автоматизировать насосные станции.

6. Вода  к  потребителю  может  подаваться  напрямую  через  закрытые трубы без накопления в резервуаре или водонапорном баке.

7. Не требует строительства, обслуживания водонапорных баков или накопительных резервуаров.