Советы сохранения энергии с переменной преобразователей частоты

Сохранение энергии говорить день из-за все возрастающих цен на энергоносители. В процессе завода, частотные преобразователи (VSDs), т. е. механическая скорость вариации инвесторов и гидравлические преобразователи крутящего момента, были использованы с асинхронными двигателями для экономии энергии. Это происходит потому, асинхронные двигатели, в то время как рабочие лошадки промышленности, имеют серьезные ограничения, они в основном с постоянной скоростью машины, и неэффективным при работе с оборудованием, которое должно работать на различных скоростях.

В механические вариаторы скорости, электрического оборудования для механических полномочия по пояс. Шкив двигателя и шкив ведомого устройства, установленные на шлицевых валов, имеют специальную форму, и подпружиненные диски. Шлицевой валы имеющие несколько неглубоких слотов, вместо обычного одного паза. Рычаг перемещается диски или вдоль оси вала. Это приводит к тому, чтобы пояса занимают разные позиции в дисковод и отвезли шкивы, по сути, изменения диаметра и, следовательно, скорость рабочей машины, хотя мотор работает на своей номинальной скорости.

Гидротрансформатор представляет собой сочетание насоса и гидравлических турбин в одном маслонаполненных корпусе. Вращает вал насоса, и давление масла нагнетается насосом диски гидравлических вала турбины, при помощи оборудования, связанной с его. Набор направляющих лопаток расположены с помощью рычага, вытекающих из корпуса регулирует угол покушение на нефть на лопасти гидротурбины для изменения скорости. Скорость соотношение колеблется от 0,25 до 1. Тем не менее, это устройство подходит для больших дисков только (например, больше 300 л.с.).

Оба эти изменения системы являются сложными, неэкономно и имеют ограниченные возможности. Их потребность в высокой обслуживания и ограниченного применения являются ключевыми факторами, что делает их экономически нецелесообразной.

Сегодня есть еще один вариант. Благодаря твердой государственной власти, электроника, переменная преобразователя частоты (VFI) позволяет плавное изменение скорости от 0,2 до 4 раз скорость вращения асинхронных электродвигателей. Обеспечивает экономию энергии и не требует практически никакого обслуживания, устраняя проблемы, связанные с двумя другими VSDs.

VFIs принять одно-или 3-фазный 60 Гц переменного тока, и превратить его в 10-200 AC Гц. Кроме того, они изменяют выходное напряжение поддерживать отношения напряжения к частоте (V / F) постоянным вплоть до 60 Гц, а затем сохранить напряжение на линии ценность - требование асинхронных электродвигателей, чтобы избежать перегрева. VFI оказывает питающее напряжение в DC, а затем в AC переменной частоты для запуска двигателя на различных скоростях. Это потому, что скорость асинхронного двигателя пропорциональна мощности частоты.

VFIs состоит из выпрямителя и инвертора. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный ток с помощью твердотельных диодов. Большинство промышленных двигателей использовать 3-фазного переменного тока и, поэтому, 3 - фазы выпрямителя необходимо. Инвертор DC изменения обратно в переменный ток, а также по твердотельной электронике. Такие устройства могут производить выходы даже 400 Гц. Чтобы сохранить соотношение ОНЧ постоянной схеме изменяется продолжительность времени против свободного времени. Их энергия экономии потенциал может быть реализован достаточно быстро, как правило, со сроком окупаемости всего несколько месяцев.

Преимущества

Для иллюстрации преимуществ VFIs, рассмотрим следующий сценарий для фиксированной и переменной сопротивление системы (ВСР) в насос или вентилятор системы. Насос подает жидкость в абсорбер, работающих на 35 бар и имеет фиксированное сопротивление системы (FSR) от 35 бар; потери при трении через трубопроводы, теплообменники и остальной частью системы являются VSR. VSR пропорциональна квадрату расхода. Сумму 2 является общее сопротивление системы.

Центробежные насосы. Обычные системы используют клапана при разряде насоса. Насос работает на полной скорости и дополнительных голову генерируется расточительно рассеиваемой на клапане во время Расходы, приведенные ниже. Двигателя питание через VFI позволяет насос для запуска на правильной скорости, избегая таких диссипации. Подсчитаем экономию энергии, что насос использует 100 кВт при полной пропускной способности, но только работать на 70% за 12 часа в сутки, И. е. 4000 ч / год. Таблица 1 показывает, экономия энергии для случаев, а также краткое окупаемости для второго случая. В этом и в следующей таблице, P = мощность, N = скорость, H = голову на 100% потока, а Q = расход.

В первом случае на 70% от максимального расхода, не VSR, а вторая, также на 70% потока, имеет VSR = 50 м. Экономия энергии существенны в обоих случаях. В дополнение к экономии показано в таблице 1, будет снижение износа и технического обслуживания двигателя из-за низкой скорости бега, минимизации затрат на приобретение и текущих расходов регулирующих клапанов и других единиц оборудования.

Положительно объемные насосы. Рассмотрим верхней колонке давления системы управления 250000 баррелей сырой колонке дистилляции, который использует винтовой компрессор приводится в действие электродвигателем со следующими характеристиками: 6,6 кВ, 1 МВт, 3000 об / мин, 50 Гц, блок питания (ИБП не в США). VFI полномочия двигателя. Компрессор работает на 1,800-2,100 об / мин в течение большей части времени, чтобы поддерживать давление столбца. Предположим, что переменной и фиксированной системы сопротивлений 5 и 30 бар, соответственно, на 100% потока. Опять же, экономия энергии становится значительной (табл. 2). Стоимость преобразователя будет почти таким же, как и для системы управления постоянной скоростью двигателя. Таким образом, завод имеет повторяющиеся годовая экономия по меньшей мощности расходов и снижение эксплуатационных двигателя из-за низкой скорости работает, практически без дополнительных капитальных затрат.

Приводы для крупного оборудования. Приводы для больших барабанных - барабанные сушилки, дробилки и цементных печей, как правило, двигатель рулем редуктор. Выходном валу диски вал шестерня монтажа, состоявшийся между двух подшипниках. Шестерни, в свою очередь, вращает барабан (в

Барабан современной печной выступает в качестве ротора, проходя через статор 800 кВт асинхронным двигателем. Статорных катушек, рану за 120 полюсов и питание от инвертора 10 Гц, мощность, привод ротора (барабана печи) на 10 оборотов в минуту. Все работы по обслуживанию и дорогостоящие товары - шестерни, бык передач и редуктор, а также их текущий ремонт и смазочных расходы - устранены.

Модернизация VFIs

Для большинства существующих двигателей, модернизация не требует существенных модификаций или изменений. VFIs для 460-V системы можно использовать на свободных номеров в мотор-диспетчерских центров. Дополнительное пространство, охлаждения и других факторов могут быть необходимы для высокого - двигатели крутящего момента.

В дополнение к экономии энергии, таких систем управления предлагают пользу плавного пуска, т.е. двигатель набирает постепенно. Таким образом, специальные муфты вала не нужны. Прямая онлайн-запуск двигателей, с другой стороны, ускорить полной скорости в течение короткого времени примерно 10 с Таким образом, специальные и дорогие муфты необходимо справиться с тяжелой запуска стресса.

4-20 мА сигнал от контроллера существующий процесс или распределенной системы управления может воздействовать на VFI для потока или давления наддува, а также служить в качестве быстрого указанием сигнала. Это дополнительно экономит расходы на скорость передатчика. VFIs не имеют движущихся частей надежны и практически не требуют технического обслуживания. С помощью надлежащей выключатели и контакторы, VFI же может быть подключен к основным и резервным насосами.

Представленные здесь примеры ясно показывают необходимость модернизации VFIs, а также устранение разряда / обойти регулирующих клапанов для центробежных, а также объемных, насосы. Стоимость контроллера частотно-регулируемого зависит от мощности двигателя. Выплата будет, как правило, в возрасте до 12 мес. Для новых установок, надо купить VFI и мотора, так как пакет для обеспечения композитных гарантии.

С. Raghava Чад консультант Центра Образования Опора нефти ООО, Motikhavdi, Gurajat, в Индии. Ранее он был генеральным менеджером Мадрас Удобрения, когда он выбрал на пенсию. Затем он служил пять лет, как поддержание инспектор аммиака Ибн Бейтар завода в Саудовской Аравии, после чего он, наконец, вернулся в Индию. Чад имеет BE в машиностроении из Univ. Дели и выпускников сертификат в области технологий и управления из Иллинойского технологического института. Чтобы связаться с Чари, адрес электронной почты по адресу <a его href="mailto:srchari2001@yahoo.co.in"> srchari2001@yahoo.co.in </ A>.