Do czego służy napęd elektryczny o zmiennej prędkości?
Zużycie jakiejkolwiek energii powinno być jak najbardziej efektywne i odpowiednie. To stwierdzenie raczej nie budzi wątpliwości. Dotyczy to zwłaszcza energii elektrycznej, która jest dziś głównym zasobem gospodarki narodowej i przemysłu.
Rozwiązanie problemu oszczędności energii w skali kraju doprowadzi do znacznego zachowania wielu zasobów materialnych w rolnictwie, produkcji przemysłowej, w sferze komunalnej i będzie miało pozytywny wpływ na ekologię kraju.
Jednym z głównych odbiorców energii elektrycznej w wielu obszarach jest ruch napędzany energią elektryczną, a jeśli zwiększy się oszczędność energii poprzez bardziej efektywne zarządzanie nią, poprzez bardziej kompetentne zużycie energii mechanicznej i elektrycznej w różnych procesach technologicznych, to problem zostanie w dużej mierze rozwiązany.
Głównym sposobem rozwiązania tego problemu jest wprowadzenie tam, gdzie jest to możliwe, napędu elektrycznego o zmiennej prędkości: przenośników taśmowych, pomp wodociągowych, systemów wentylacyjnych, sprężarek itp.Hartowanie części z różnych asortymentów.
Nie trzeba mówić o transporcie, publicznych systemach wodociągowych i wentylacyjnych, które o różnych porach dnia dobrze by było dostosowywać do aktualnych potrzeb, zamiast pracować przez cały czas na pełnych obrotach silników napędowych. Na przykład system wentylacji może pracować mniej intensywnie w nocy, a intensywniej w ciągu dnia.
Weźmy na przykład pompę, która pompuje wodę do wodociągu. Różne ilości wody zużywane są w budynkach mieszkalnych w różnych porach dnia. Szczyty zużycia, jak wiadomo, występują w godzinach porannych i wieczornych, podczas gdy w ciągu dnia zużycie wody jest o połowę mniejsze, aw nocy - 8 razy mniejsze niż rano i wieczorem.
Zużycie wody w układzie jest proporcjonalne do prędkości obrotowej napędu pompy, ciśnienie wody w układzie jest proporcjonalne do kwadratu prędkości obrotowej napędu, a pobór mocy silnika napędowego jest proporcjonalny do sześcianu jego prędkość obrotową.
Oznacza to, że im mniejsza prędkość obrotowa i niższe ciśnienie, tym większa oszczędność energii. Oczywiście sensowne jest zmniejszenie głowicy poprzez zmniejszenie prędkości obrotowej napędu w nocy, aw ciągu dnia zapewni to bardzo zauważalną oszczędność energii.
Jeśli więc zużycie energii przez silnik pompy domowej sieci wodociągowej jest proporcjonalne do ciśnienia i przepływu wody w tym samym czasie, to ile razy ciśnienie zostanie obniżone, przy stałym przepływie wody, taką samą ilość energii zostanie skonsumowany.
Praktyczne przykłady zastosowania takiego pomysłu pokazują, że oszczędności energii sięgają 50%, ponadto przecieki wody w układzie na skutek nadciśnienia i nadciśnienia zmniejszają się do 20%. A wszystko, czego potrzebują mieszkańcy, to zainstalować przetwornicę częstotliwości.
Zróbmy przybliżone typowe obliczenie, pomijając wszystkie wzory związane z hydrauliką. Załóżmy, że jest pompa w trybie standardowym, zapewniająca wysokość podnoszenia H = 50 m. Nominalne natężenie przepływu cieczy Q = 0,014 m3 / s, podczas gdy wydajność pompy wynosi n = 0,63.
Pozwól pompie pracować z natężeniem przepływu 1 * Q przez 1600 godzin, z natężeniem przepływu 0,4 * Q przez 4000 godzin i z natężeniem przepływu 0,2 * Q przez 2400 godzin. wydajności powiedzmy 88%, zużycie pompy wyniesie około 52 000 kWh energii elektrycznej.
To znaczy, jeśli nie zmienisz ciśnienia. Jeśli zmienimy ciśnienie zgodnie z aktualnym przepływem zmniejszając prędkość obrotową silnika, to zużycie tego samego silnika wyniesie tylko 22 000 kWh. Oszczędzasz ponad połowę!
Zastosowanie przetwornic częstotliwości w regulowanym napędzie elektrycznym:
Regulacja częstotliwości silnika asynchronicznego
Przetwornica częstotliwości - rodzaje, zasada działania, schematy połączeń
Różnice między przetwornicami częstotliwości a softstartami silnikowymi
Zasada działania przetwornicy częstotliwości i kryteria jej doboru dla użytkownika