Смекни!
smekni.com

Преобразователи частоты (стр. 2 из 5)

4. Значительная экономия водыза счёт оптимизациидавления в сетяхиуменьшенияразрывов трубопроводов.

5. Возможностьполностьюавтоматизировать насосныестанции.

6. Водак потребителю может подаватьсянапрямуючерез закрытые трубыбезнакопленияврезервуареили водонапорномбаке.

7. Нетребуетстроительства,обслуживанияводонапорныхбаковили накопительных резервуаров.

4.2. Рациональноеуправление насосными агрегатами канализационной насосной станции

Рис. 3 – Структурная схема канализационной насосной станции.

Особенностиработыканализационнойнасоснойстанции:

1. Большую часть временинастанцииработает один насосныйагрегат.

2. Регулированиепроизводительностидросселированиемтрубопроводовобычно непредусматривается.

3. Перекачиваниестоковпроисходит приработе агрегатав режимепериодическихвключений.

Применениепреобразователейчастотыпозволяет:

1. Экономитьэлектроэнергиюзасчетуправлениянасоснымагрегатомпоспециальномуалгоритму,включающемувсебя:

а) стабилизациюмаксимальнодопустимого уровняв приёмном резервуаре прибольших потоках;

б)поддержаниеоптимальнойчастотыэлектродвигателяприснижении притока;

в)исключениепотери электроэнергиинапусковыетоки;

2. Упрощается техническое обслуживание технологическогооборудования так какисключается большоеколичество пусков электродвигателей.

3. Обеспечиваетсяоптимальноепротеканиережимаперекачкистоковбезгидроударов.

4. Уменьшаетсячислокоммутационныхпереключений в силовыхцепяхицепяхуправлениянасоснымиагрегатами.

4.3. Применениечастотно-регулируемогоприводавсистемах вентиляции и кондиционирования воздуха

Обычно вентиляторыимеюттакиеразмеры, чтобыобеспечить максимальныйрасход воздуха, требуемыйсистемой.

Однакоусловияфункционированиячастотребуютснижениярасхода.

Этоможетдостигатьсязасчётдросселирования при постояннойчастоте вращениявала вентилятора, атакжезасчётизмененияскорости вращения вала вентилятора прииспользованиичастотно-регулируемогопривода.

Производительность вентиляторачастоты можноменятьвзависимостиотсезонных, климатическихусловий, балансатеплоивлаговыделений, выделений вредных газовипаров.

Зависимость потребляемоймощности вентилятора от скорости вращениявалавентиляторатакаяжекакиуцентробежногонасоса Р=f(Q3),т.е. снижениескоростивращения вала вентилятораприводиткуменьшениюпотребляемоймощностив8раз. Экономия электроэнергии приприменении частотно-регулируемогоприводаможетсоставить до 60%.

Частотно-регулируемыйприводнабазепреобразователячастотыфирмы Hitachiможетиспользоватьсяпри применениидатчикаобратнойсвязинаколичество людейв здании,датчикапотока,разряженияит.д.

4.4. Применениечастотно-регулируемогоприводав компрессорныхустановках

Работапоршневогокомпрессора существенноотличаетсяот работымеханизмовсвентиляторнойхарактеристикой,таккакмоментсопротивлениянаеговалуможносчитать постоянным.

Однакопроизводительностькомпрессоразависит от числа оборотовеговала.Прирегулированиипроизводительностикомпрессораизменениемчислаоборотовеговалаизменяетсяимощность,потребляемаяизсетиэлектродвигателем,приводящим компрессорвдвижение.Напромышленныхпредприятияхдостаточночастотребуется регулировать производительностькомпрессорныхустановок засчётступенчатогоизмененияскоростивращенияэлектродвигателя.

Из-за неравномерностипотреблениясжатоговоздуха приработе компрессора иногдаприходитсяоткрывать спускнойклапанвресиверекомпрессора.

Применениечастотно-регулируемогоприводакакпоказанонасхемепозволяет экономить электроэнергию,поддерживая оптимальноедавление приоптимальном расходе сжатоговоздухавсистемах пневматики.

Рис. 4 – Структурная схема частотно-регулируемого привода компрессорной установки.

Приприменениичастотно-регулируемогоприводадляуправлениявинтовыми компрессорамиможнополучитьэкономиюэлектроэнергии,сравнимуюсэкономией приуправлениицентробежными насосами(до60%),т.к.характеристикавинтового компрессораблизкакхарактеристике центробежногонасоса.

Кроме получения экономииэлектроэнергии применение частотно-регулируемого привода дополнительнообеспечиваетследующее:

1. Снижается износ коммутационной аппаратурыиз-за отсутствия большихпусковых токов привключениидвигателякомпрессора.

2. Оптимизациядавления впневмосетиснижаетутечкисжатого воздуха.

3. Увеличивается срок службы электродвигателяиз-за сниженияегонагрузкииотсутствиятяжёлыхпусковыхрежимов.

4.5. Применениечастотно-регулируемогопривода втягодутьевыхмеханизмах котельныхустановок

Тягодутьевыемашиныпотребляютоколо60%электроэнергиисобственныхнуждкотельныхцехов.Поэтомурегулированиеихрежимныхпараметровоказывает существенное влияниенамощность и экономичностьработыкотельныхустановок.

Использованиечастотно-регулируемыхприводовпозволяетрешатьзадачусогласованиярежимныхпараметровиэнергопотреблениятягодутьевыхмеханизмовсизменяющимсяхарактером нагрузкикотлов.

Основным назначением тягодутьевых механизмовиводогрейныхкотлов являетсяподдержаниеоптимальногорежимагорениявтопкекотла.Подпонятиемоптимального режимаздесьподразумеваетсяподдержаниеоптимальногосоотношения«топливо-воздух»исоздание наиболееблагоприятныхусловийдля полногосгораниятоплива.Длявыполненияэтогоусловиянеобходимос однойстороныподатьнужноеколичествовоздуха в топку–с другойс заданнойинтенсивностьюизвлекать изнеёпродуктыгорения.

Применениепреобразователейчастотыдля управлениявентилятора подачи воздуха в топку,а также вентиляторадымососа позволяет не толькоэффективно решатьэтузадачу,ноиавтоматизироватьэтотпроцесснаиболееполноиэффективно.

Как правило,система регулированиядымососа должна поддерживатьзаданнуювеличинуразряжениявтопкекотланезависимоот производительностикотлоагрегата.

Подачатопливавтопкукотладлясохранениябалансамеждуподводомтеплаиотводом еговыполняет существующая система управленияпроизводительностью котлоагрегата,регулируюподачутоплива.Сегоувеличениемувеличиваетсяподача воздухавтопкукотлаиэлектроприводдымососадолженувеличитьотсасывающийобъём продуктовгорения.Таким образом,связьмеждусистемамирегулирования вентилятораидымососаосуществляетсячерез топкукотла.

Посколькуграфик нагрузкиотопительнойкотельной достаточно неравномерный,уменьшение производительности,как вентилятора,такидымососа позволитсэкономитьдо70%электроэнергии,идущейнаприведениевдействиеэтихмеханизмов.

5. Принцип работы преобразователей частоты

Нарис. 5представленаблок-схемасиловойчасти преобразователяспромежуточнымзвеномпостоянноготока(так называемыйU-инвертор).

Рис. 5 – Блок-схема силовой части преобразователя

Напряжение сети U1 стандартной частоты f1 подается на вход неуправляемого выпрямителя, преобразующего переменное напряжение U1 в постоянное E0.

Рис. 6 – Входное напряжение сети

Выпрямленное и напряжение Е0 подается на вход инвертора, который преобразует его в трехфазное напряжение U1рег регулируемой частоты f1рег, поступающее на двигатель. Частота выходного напряжения инвертора f1рег регулируется блоком управления в функции сигнала управления Uy.

Остановимся подробнее на работе управляемого инвертора (рис. 7), полагая, что с помощью управляемого выпрямителя на его вход подается постоянное напряжение Е0.

Рис. 7 – Коммутационная схема инвертирования

Предположим, что трехфазная нагрузка zА, zВ и zС (обмотки статора асинхронного двигателя) соединена в звезду, а транзисторы VT1…VT6, на которых выполнен инвертор, соединены по мостовой схеме и по сигналам с блока управления открываются в требуемой последовательности. Обычно продолжительность открытого состояния каждого транзистора l составляет половину или треть периода Трег=1/fрег, а сдвиг моментов открытия транзисторов VT1…VT6 – шестую часть этого периода. Рассмотрим сначала работу схемы со временем открытия транзисторов l=Трег/2. Временная токовая диаграмма работы транзисторов для этого случая показана на рис. 8, где токи фаз IA, IB, IC, проходящие через нечетные транзисторы, отложены в положительном направлении, а через четные – в отрицательном. В каждый момент времени включены (открыты) три транзистора из шести, причем за время периода можно выделить шесть интервалов (I, II, III, IV, V, VI) различных сочетаний открытых и закрытых состояний транзисторов. Для определения формы напряжения на нагрузке рассмотрим схемы включения фаз статора асинхронного двигателя на каждом из шести временных интервалов.

Рис. 8 – Временная токовая диаграмма работы транзисторов

В течение интервала I открыты транзисторы VT1, VT5 и VT6 начала фаз zА и zС соединены с плюсовым выводом источника +Е0, а начало фазы нагрузки zВ – с минусовым выводом –Е0 (рис. 9,а). Если при этом сопротивления всех трех фаз одинаковы, то эквивалентное сопротивление параллельно соединенных фаз нагрузок zА и zС будет в два раза меньше сопротивления фазы нагрузки zВ. Тогда и напряжение на параллельно соединенных фазах нагрузок zА и zС будет в два раза меньше, чем на фазе нагрузки zВ, и составит Е0/3.