Примеры применения регулируемых электроприводов на базе частотных преобразователей

1. Одной из областей наиболее эффективного применения частотных преобразователей являются насосы дополнительной подкачки в системах водо- и теплоснабжения. Особенностью этих систем является неравномерность потребления воды в зависимости от времени суток, дня недели и времени года.

Постоянный объем подачи приводит к заметному ослаблению напора в часы повышенного разбора воды и к значительному повышению давления в магистрали, когда расход воды снижается. Повышение давления в магистрали ведет к потерям воды на пути к потребителю и увеличивает вероятность разрывов трубопровода.

При применении частотного преобразователя есть две возможности регулировать подачу воды: в соответствии с заранее составленным графиком (без обратной связи) и в соответствии с реальным расходом (с датчиком давления или расхода воды).

Регулирование подачи воды позволяет получить экономию электроэнергии до 50 %, а также значительную экономию воды и тепла. Исключение прямых пусков двигателя позволяет снизить пусковые токи, избежать гидравлических ударов и избыточного давления в магистрали, увеличить срок службы двигателя и трубопроводов.

Конкретные факты по работе различных систем с преобразователями частоты:

• Внедрение частотных преобразователей в котельной железнодорожной больницы г.Ижевска позволило снизить потребление электрической энергии на 26,4%.

• В Новодвинске внедрение системы частотно-регулируемого электропривода на насосные станции 2,3,4 внесло значительный экономический эффект. Достигнута экономия электроэнергии свыше 30 процентов. Самое главное, такие преобразователи поддерживают неизменно стабильное давление в тепловых сетях.

• С осени 2003 года на участке сети между водопроводными станциями «Славянская» и «Гранитная» длиной в 7 км за полгода эксплуатации возникло (и было с соответствующими затратами устранено) 22 повреждения. В апреле 2004 года на «Славянской» и «Гранитной» станциях были установлены частотные преобразователи мощностью по 55 кВт. И с тех пор по март 2005 года на тех же самых сетях произошло всего три аварии. Кроме этого, значительно снизились затраты, связанные с ремонтом насосного оборудования и электродвигателей.

• Результаты опытной эксплуатации частотно-регулируемых электроприводов на котле № 2 ДЕ-16/14 в котельной Авиагородок 9 «а»: Расход электроэнергии электродвигателем без частотно-регулируемого электропривода – 552 кВт/час за сутки. Расход электроэнергии электродвигателем с частотно-регулируемым электроприводом – 169 кВт/час за сутки.

• Потребление привода насоса горячего водоснабжения на ЦТП-503 МУП “Теплокоммунэнерго” г.Омска составило:

1) с преобразователем частоты 693.085 кВт*ч/нед;

2) без преобразователя частоты 1046.74 кВт*ч/нед.

2. Для решения некоторых задач необходимо точное позиционирование механизма. В таких случаях оправдано применение частотных преобразователей с векторным управлением с обратной связью. Эта группа преобразователей имеет возможность работы с полным моментом в области нулевых скоростей. Привода с асинхронными двигателями, питающимися от таких частотных преобразователей, могут заменить регулируемые привода постоянного тока.

Несмотря на немалую стоимость современных преобразователей частоты, средняя окупаемость вложенных средств за счёт экономии ресурсов составляет 0.5-1.5 года. Это вполне реальные сроки!

Также, не стоит забывать о комплексной автоматизации технологического процесса. Ведь современные преобразователи частоты обладают широким набором функций и позволяют значительно упрощать рабочую схему системы.

Применение частотно-регулируемого электропривода подъемного устройства (лебедки) лифта значительно повышает комфортность при движении кабины, обеспечивает бесшумность и высокую точность остановки, увеличивает долговечность механического оборудования, а также позволяет снизить расход электроэнергии на 40-60%. Повышает комфортные показатели при движении кабины лифта и долговечность механического оборудования за счёт получения плавных переходных процессов. Снижает эксплуатационные расходы на капитальный ремонт оборудования за счёт значительного снижения динамических нагрузок в элементах кинематической цепи.

Снижение потребления электроэнергии достигается благодаря значительному (в 5-6 раз) уменьшению вращающихся маховых масс лебёдки, что исключает непроизводительные потери в переходных пуско-тормозных режимах: плавные переходные процессы позволяют снизить динамические нагрузки в элементах кинематической цепи привода лифта, что приводит к увеличению срока службы редуктора главного привода, канатоведущего шкива, тормозных колодок, электродвигателя, тяговых канатов, элементов подвески противовеса.

Экономическая эффективность использования преобразователей частоты в лифтовом хозяйстве:

Среднее машинное время работы лифта, часов в сутки/в год – 6.8/2482

Среднее число пусков в час – 108

Потребляемая электроэнергия, кВт/ч в сутки/в год: нерегулируемый привод - 28.5/10402 частотно-регулируемый привод - 12/4380

Экономия электроэнергии, кВт/ч в сутки/в год - 16.3/5930

Среднегодовая экономия электроэнергии на каждом лифте с частотно-регулируемым электроприводом составляет более 6000 кВт/ч.

В мировой практике регулируемый электропривод признан одной из наиболее эффективных энерго-ресурсо-сберегающих, экологически чистых технологий. Преобразователи частоты находят всё более широкое применение в лифтовой отрасли России.

Местные производители лифтов активно внедряют частотные преобразователи в производимые ими лифты.

К примеру, Щербинский лифтостроительный завод, начиная с 2001 года, выпустил более 800 лифтов с частотными преобразователями, которые в настоящее время успешно эксплуатируются и не имеют нареканий по качеству работы.

В правительстве Московской области завершается работа по введению требований по установке частотных преобразователей при строительстве новых лифтовых систем, а также при модернизации и реконструкции лифтового оборудования в областные строительные нормы и правила.

Российский технический комитет по стандартизации ТК-209 включил в план национальной стандартизации разработку нормативной документации по данному вопросу с тем, чтобы при учёте требований Федерального Закона «О техническом регулировании» ввести эти нормы в специальный технический регламент «О безопасности лифтов, подъёмно-транспортных средств и процессов их эксплуатации».

Конкретные факты по работе различных систем с преобразователями частоты:

• Внедрение частотных преобразователей в котельной железнодорожной больницы г.Ижевска позволило снизить потребление электрической энергии на 26,4%.

• В Новодвинске внедрение системы частотно-регулируемого электропривода на насосные станции 2,3,4 внесло значительный экономический эффект. Достигнута экономия электроэнергии свыше 30 процентов. Самое главное, такие преобразователи поддерживают неизменно стабильное давление в тепловых сетях.

• С осени 2003 года на участке сети между водопроводными станциями «Славянская» и «Гранитная» длиной в 7 км за полгода эксплуатации возникло (и было с соответствующими затратами устранено) 22 повреждения.

В апреле 2004 года на «Славянской» и «Гранитной» станциях были установлены частотные преобразователи мощностью по 55 кВт. И с тех пор по март 2005 года на тех же самых сетях произошло всего три аварии. Кроме этого, значительно снизились затраты, связанные с ремонтом насосного оборудования и электродвигателей.

• Результаты опытной эксплуатации частотно-регулируемых электроприводов на котле № 2 ДЕ-16/14 в котельной Авиагородок 9 «а»: Расход электроэнергии электродвигателем без частотно-регулируемого электропривода – 552 кВт/час за сутки. Расход электроэнергии электродвигателем с частотно-регулируемым электроприводом – 169 кВт/час за сутки.

• Потребление привода насоса горячего водоснабжения на ЦТП-503 МУП “Теплокоммунэнерго” г.Омска составило: 1) с преобразователем частоты 693.085 кВт*ч/нед; 2) без преобразователя частоты 1046.74 кВт*ч/нед.

Источник: Рассылка "Электротехническая энциклопедия"