Variable electric drive bilang isang paraan ng pag-save ng enerhiya

Ang paglipat mula sa unregulated electric drive sa regulated ay isa sa mga pangunahing paraan upang makatipid ng enerhiya sa electric drive at sa teknolohikal na larangan sa pamamagitan ng electric drive.

Bilang isang patakaran, ang pangangailangan na kontrolin ang bilis o metalikang kuwintas ng mga electric drive ng mga mekanismo ng produksyon ay idinidikta ng mga kinakailangan ng teknolohikal na proseso. Halimbawa, tinutukoy ng feed rate ng cutter ang kalinisan ng pagproseso ng workpiece sa isang lathe, ang pagbabawas ng bilis ng elevator ay kinakailangan para sa tumpak na pagpoposisyon ng kotse bago huminto, ang pangangailangan upang ayusin ang metalikang kuwintas ng winding shaft ay idinidikta ng ang mga kondisyon para sa pagpapanatili ng patuloy na puwersa ng pag-igting ng nasugatan na materyal, atbp.

Gayunpaman, mayroong isang bilang ng mga mekanismo na hindi nangangailangan ng pagbabago sa bilis ayon sa mga teknolohikal na kondisyon, o iba pang (hindi elektrikal) na mga paraan ng pag-impluwensya sa mga parameter ng teknolohikal na proseso ay ginagamit para sa regulasyon.

Una sa lahat, kasama nila ang tuluy-tuloy na mga mekanismo ng transportasyon para sa paglipat ng solid, likido at gas na mga produkto: conveyor, fan, fan, pump unit. Para sa mga mekanismong ito, sa kasalukuyan, bilang panuntunan, ginagamit ang mga unregulated asynchronous electric drive, na nagtatakda ng mga gumaganang katawan sa paggalaw sa isang pare-parehong bilis, anuman ang pag-load sa mga mekanismo. Sa ilalim ng bahagyang pag-load nito, ang mga operating mode sa pare-pareho ang bilis ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas tiyak na pagkonsumo ng enerhiya kumpara sa nominal mode.

Ang pagbawas ng pagganap ng NSC, ang kahusayan ng conveyor ay bumababa, dahil ang kamag-anak na bahagi ng natupok na kapangyarihan ay nagtagumpay sa idle moment. Ang mas matipid ay ang variable na bilis ng mode, na nagbibigay ng parehong pagganap, ngunit may patuloy na bahagi ng paghila ng pagsisikap.

Sa fig. Ipinapakita ng 1 ang power dependences ng motor shaft para sa isang conveyor na may idle moment Mx = 0, ЗМв para sa constant (v — const) at adjustable (Fg = const) na bilis ng paggalaw ng mga load. Ang may kulay na lugar sa figure ay kumakatawan sa mga pagtitipid ng enerhiya na nakuha sa pamamagitan ng kontrol ng bilis.

kanin. 1. Pag-asa ng kapangyarihan ng baras ng de-koryenteng motor sa pagganap ng conveyor

Kaya't kung ang bilis ng conveyor ay nabawasan sa 60% ng nominal na halaga, ang lakas ng baras ng motors ay bababa ng 10% kumpara sa nominal na halaga. Ang epekto ng regulasyon ng bilis ay mas mataas, mas malaki ang idle torque, at mas makabuluhang binabawasan nito ang pagganap ng conveyor.

Ang pagbabawas ng bilis ng tuluy-tuloy na mga mekanismo ng transportasyon na may underloading ay nagbibigay-daan sa iyo upang maisagawa ang kinakailangang halaga ng trabaho na may mas mababang tiyak na pagkonsumo ng enerhiya, i.e. upang malutas ang isang purong pang-ekonomiyang problema ng pagbawas ng pagkonsumo ng enerhiya sa teknolohikal na proseso ng paglipat ng mga produkto.

Karaniwan, na may pagbawas sa bilis ng naturang mga mekanismo, lumilitaw din ang isang pang-ekonomiyang epekto dahil sa pagpapabuti ng mga katangian ng pagpapatakbo ng mga teknolohikal na kagamitan. Kaya, kapag bumababa ang bilis, bumababa ang pagsusuot ng katawan ng conveyor, ang buhay ng serbisyo ng mga pipeline at fitting ay tumataas dahil sa pagbawas sa presyon na binuo ng mga makina para sa pagbibigay ng mga likido at gas, at ang labis na pagkonsumo ng mga produktong ito ay tinanggal din.

Ang epekto sa larangan ng teknolohiya ay madalas na lumalabas na makabuluhang mas mataas kaysa sa dahil sa pagtitipid ng enerhiya, kaya naman sa panimula ay mali na magpasya sa advisability ng paggamit ng isang kinokontrol na electric drive para sa mga naturang mekanismo sa pamamagitan ng pagsusuri lamang sa aspeto ng enerhiya.

Pagkontrol ng bilis ng mga makina ng pala.

Ang mga sentripugal na mekanismo para sa supply ng mga likido at gas (fan, pump, fan, compressor) ay ang pangunahing pangkalahatang mekanismo ng industriya na may pinakamalaking potensyal sa buong bansa upang makabuluhang bawasan ang partikular na pagkonsumo ng enerhiya. Ang espesyal na posisyon ng mga mekanismo ng sentripugal ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kanilang massiveness, mataas na kapangyarihan, bilang isang panuntunan, na may mahabang operating mode.

Tinutukoy ng mga pangyayaring ito ang malaking bahagi ng mga mekanismong ito sa balanse ng enerhiya ng bansa.Ang kabuuang naka-install na kapasidad ng drive motors para sa mga bomba, bentilador at compressor ay humigit-kumulang 20% ​​ng kapasidad ng lahat ng mga planta ng kuryente, habang ang mga tagahanga lamang ay kumokonsumo ng halos 10% ng lahat ng kuryenteng ginawa sa bansa.

Ang mga katangian ng pagpapatakbo ng mga mekanismo ng sentripugal ay ipinakita sa anyo ng mga dependences ng ulo H sa rate ng daloy Q at ang kapangyarihan P sa rate ng daloy Q. Sa isang nakatigil na mode ng operasyon, ang ulo na nilikha ng mekanismo ng sentripugal ay balanse ng ang presyon ng hydro- o aerodynamic network kung saan naghahatid ito ng likido o gas.

Ang static na bahagi ng presyon ay tinutukoy para sa mga bomba — sa pamamagitan ng geodesic na pagkakaiba sa pagitan ng mga antas ng gumagamit at ng bomba; para sa mga tagahanga - natural na atraksyon; para sa mga tagahanga at compressor - mula sa naka-compress na presyon ng gas sa network (reservoir).

Tinutukoy ng punto ng intersection ng Q-H-characteristics ng pump at network ang mga parameter H-Hn at Q — Qn. Ang regulasyon ng daloy ng rate Q ng isang bomba na tumatakbo sa isang pare-pareho ang bilis ay karaniwang isinasagawa ng isang balbula sa labasan at humahantong sa isang pagbabago sa katangian ng network, bilang isang resulta kung saan ang daloy ng rate QA * <1 ay tumutugma sa ang punto ng intersection na may katangian ng bomba.

kanin. 2. Q-H-mga katangian ng pumping unit

Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa mga de-koryenteng circuit, ang pag-regulate ng daloy sa pamamagitan ng balbula ay katulad ng pagkontrol sa kasalukuyang sa pamamagitan ng pagtaas ng electrical resistance ng circuit. Malinaw, ang paraan ng kontrol na ito ay hindi mahusay mula sa isang punto ng enerhiya, dahil ito ay sinamahan ng hindi produktibong pagkawala ng enerhiya sa mga elemento ng regulasyon (resistor, balbula). Ang pagkawala ng balbula ay nailalarawan sa may kulay na lugar sa Fig. 1.

Tulad ng sa electrical circuit, mas matipid na i-regulate ang pinagmumulan ng enerhiya kaysa sa gumagamit nito. Sa kasong ito, ang kasalukuyang pag-load ay bumababa sa mga de-koryenteng circuit dahil sa pagbaba ng boltahe ng pinagmulan. Sa haydroliko at aerodynamic na mga network, ang isang katulad na epekto ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng presyon na nilikha ng mekanismo, na natanto sa pamamagitan ng pagbabawas ng bilis ng impeller nito.

Kapag nagbabago ang bilis, nagbabago ang mga katangian ng pagpapatakbo ng mga mekanismo ng sentripugal alinsunod sa mga batas ng pagkakatulad, na may anyo: Q * = ω *, H * = ω *2, P * = ω *3

Ang bilis ng pump impeller kung saan ang katangian nito ay dadaan sa punto A:

Ang expression para sa kapangyarihan na natupok ng bomba sa panahon ng regulasyon ng bilis ay:

Ang quadratic na pagdepende ng sandali sa bilis ay pangunahing katangian para sa mga tagahanga, dahil ang static na bahagi ng ulo na tinutukoy ng natural na thrust ay makabuluhang mas maliit kaysa sa Hx. Sa teknikal na panitikan, kung minsan ay ginagamit ang isang tinatayang pag-asa ng sandali sa bilis, na isinasaalang-alang ang pag-aari na ito ng mekanismo ng sentripugal:

M* = ω *n

kung saan ang n = 2 sa sa Hc = 0 at nHc> 0. Ipinapakita ng mga kalkulasyon at eksperimento na n=2 — 5, at ang malalaking halaga nito ay katangian ng mga compressor na tumatakbo sa isang network na may makabuluhang back pressure.

Ang pagsusuri ng mga mode ng pagpapatakbo ng bomba sa pare-pareho at variable na bilis ay nagpapakita na ang labis na pagkonsumo ng enerhiya sa ω= const ay lumalabas na napakahalaga. Halimbawa, ang mga resulta ng pagkalkula ng mga operating mode ng pump na may mga parameter ay ipinapakita sa ibaba Hx * = 1.2; Px*= 0.3 sa isang network na may iba't ibang back pressure Зс:

Ang ibinigay na data ay nagpapakita na ang kinokontrol na electric drive ay maaaring makabuluhang bawasan ang pagkonsumo ng natupok na kuryente: hanggang 66% sa unang kaso at hanggang 41% sa pangalawang kaso. Sa pagsasagawa, ang epekto na ito ay maaaring maging mas mataas, dahil sa iba't ibang mga kadahilanan (kawalan o malfunction ng mga balbula, manu-manong pagkilos), ang regulasyon ng mga balbula ay hindi inilalapat, na humahantong hindi lamang sa pagtaas ng pagkonsumo ng kuryente, kundi pati na rin sa labis na pagsisikap at gastos sa haydroliko na network.

Ang mga isyu sa enerhiya ng single-acting centrifugal na mekanismo sa isang network na may pare-parehong mga parameter ay tinalakay sa itaas. Sa pagsasagawa, mayroong parallel na operasyon ng mga mekanismo ng sentripugal at ang network ay madalas na may mga variable na parameter. Halimbawa, ang aerodynamic resistance ng network ng pagmimina ay nagbabago na may pagbabago sa haba ng mga pader, ang hydrodynamic resistance ng mga network ng supply ng tubig ay tinutukoy ng mode ng pagkonsumo ng tubig, na nagbabago sa araw, atbp.

Sa parallel na operasyon ng mga mekanismo ng sentripugal, posible ang dalawang kaso:

1) ang bilis ng lahat ng mga mekanismo ay kinokontrol nang sabay-sabay at sabay-sabay;

2) ang bilis ng isang mekanismo o bahagi ng mga mekanismo ay kinokontrol.

Kung ang mga parameter ng network ay pare-pareho, kung gayon sa unang kaso ang lahat ng mga mekanismo ay maaaring isaalang-alang bilang isang katumbas kung saan ang lahat ng mga relasyon sa itaas ay wasto. Sa pangalawang kaso, ang presyon ng unregulated na bahagi ng mga mekanismo ay may parehong epekto sa regulated na bahagi bilang ang back pressure at napaka makabuluhan, kaya naman ang pagtitipid ng kuryente dito ay hindi lalampas sa 10-15% ng nominal na kapangyarihan. ng makina.

Ang mga variable na parameter ng network ay lubos na nagpapalubha sa pagsusuri ng pakikipagtulungan ng mga sentripugal na mekanismo sa network. Sa kasong ito, ang kahusayan ng enerhiya ng isang kinokontrol na electric drive ay maaaring matukoy sa anyo ng isang lugar na ang mga hangganan ay tumutugma sa mga halaga ng limitasyon ng mga parameter ng network at ang bilis ng mekanismo ng sentripugal.

Tingnan din ang paksang ito: VLT AQUA Drive frequency converter para sa mga pump unit