Economisirea energiei poate fi realizată atât în EP, cât și în procesele tehnologice pe care le servește, unde se folosește energia mecanică generată de acesta. În același timp, utilizarea unui EP reglementat permite economisirea de energie în implementarea multor procese tehnologice, câteodată de mai multe ori mai mari decât economiile de energie din PE în sine.
Economisirea energiei în EP poate fi realizată atât în etapa de proiectare și construcție, cât și în timpul funcționării EP.
Proiectarea și construirea EP ar trebui să corespundă nivelului actual de dezvoltare a teoriei și practicii EP și a domeniilor conexe ale științei și tehnologiei: electromecanică, electrică, automatizare, mecanică și tehnologie informatică. Conservarea energiei se poate realiza prin următoarele metode și mijloace.
1. Calculul justificat al puterii necesare a motorului organului executiv al unei mașini de lucru sau al unui mecanism de producție, ținând seama de toate condițiile de funcționare a acestuia. Astfel, motorul capacității supraevaluate are indicatori slabi de performanță energetică și, în același timp, există și o neutilizare a resurselor materiale în ea. Pe de altă parte, utilizarea unui motor de putere insuficientă reduce productivitatea echipamentului tehnologic, conduce la supraîncărcarea motorului și la defectarea prematură.
2. Alegerea elementelor de putere ale EP, caracterizate prin munca lor cu pierderi minime de energie. Acest lucru se aplică la alegerea motoarelor care pot fi menționate următoarele caracteristici soluții de economisire a energiei: aplicarea unor motoare eficiente energetic, în care, prin creșterea cantității de materiale active (cupru și oțel), capacitatea de sudoare-ri reduse cu cel puțin 15 la 20%. În cataloagele ruse, astfel de motoare au litera "e" în desemnare; utilizarea motoarelor cu un moment de inerție redus al rotorului (armătură), în care, în conformitate cu formula
există un nivel redus de pierdere de energie în procesele tranzitorii. Aceste motoare includ motoare cu rotor alungit (de exemplu, motoare asincrone din seria de macara-metalurgică 4MT și 4MTK) și motoare cu rotor gol (armătură). Reducerea momentului de inerție al EA poate fi obținută prin utilizarea în loc de un motor a două motoare de jumătate de putere la aceeași viteză. Problema de economisire a energiei este rezolvată cu ajutorul convertoarelor semiconductoare de înaltă eficiență și a transmisiilor mecanice cu pierderi de putere reduse.
3. Orientarea la aplicarea unui EP controlat în conformitate cu sistemul "convertor-motor", care permite implementarea unor metode economice pentru reglarea variabilelor EA în modurile stabilite și tranzitorii.
4. Alegerea metodelor raționale și a mijloacelor tehnice pentru reglarea variabilei EP, a cărei utilizare nu cauzează pierderi suplimentare de energie în timpul funcționării sale. Astfel de metode includ, de exemplu, controlul vitezei motoarelor de curent alternativ utilizând convertoare de frecvență semiconductoare.
Atunci când funcționează acționări electrice, economiile de energie pot fi realizate prin întreținerea corespunzătoare și punerea în aplicare a măsurilor de modernizare a acestora.
Întreținerea EPO trebuie efectuată persoana însemnare în conformitate cu regulile de dispozitiv și funcționarea de electroni-roustanovok și prevăd inspecții periodice și activități pro-galactice elemente EP - lubrifiant podshipni-ing și alte piese mecanice în mișcare ale motorului și colectorii de transmisie-blană nical de curățare și inele de contact ale motoarelor și contactele echipamentelor electrice, conexiuni electrice de strângere cu șurub etc.
Economisirea energiei în EP-urile operate poate fi realizată prin modernizarea acestora.
Cele mai mari oportunități de economisire a energiei și a resurselor atât în proiectarea noilor, cât și în modernizarea acționărilor electrice de operare sunt furnizate de unitățile electrice reglabile. Luați în considerare posibilitățile de economisire a energiei și a resurselor atunci când utilizați unități de curent alternativ folosind sistemul "regulator tensiune tiristor - motor asincron" și "convertizor de frecvență - motor asincron".
În sistemul "regulator de tensiune cu tiristor - motor asincron", posibilitatea de economisire a energiei folosind regulatoare de tensiune din tiristor este ilustrată prin graficele din fig. 9.7, a, reprezentând dependența curentului stator al motorului asincron I1. din tensiunea U1 la diferite momente de incarcare Ms. La fiecare sarcină există o tensiune la care curentul consumat de motor este minim.
Este important să observăm două circumstanțe: punctul minim corespunde tensiunii, care este mai mică decât tensiunea nominală, iar minimizarea curentului apare datorită reducerii componentei de curent reactiv.
Linia întreruptă din Fig. 9.7, a, tras prin punctele curentului minim pentru fiecare sarcină, determină legea reglării tensiunii în funcție de curent, în realizarea căreia, pentru orice Mc, curentul minim este consumat din rețea.
Circuitul EP cu minimizarea curentului consumat de motor este prezentat în Fig. 9,7, b. Se compune dintr-un motor asincron AD. tiristor regulator de tensiune TRN cu sistem de control SU TRN. senzori de curent și de tensiune. transformatorul funcțional al tranziției de fază și legătura inerțială IZ.
Legea de control necesară pentru forța electromotive este realizată cu ajutorul feedback-ului pozitiv al curentului. Senzorul de curent generează un proporțională curent cu semnalul furnizat la intrarea unui traductor funcție țional care asigură necesară supra-dependență între tensiunea aplicată motorului și mo-ment la sarcina sa ax (vezi. Linia punctată din Fig. 9.7, a). Sistemul utilizează o legătură inerțială, care asigură calitatea necesară a proceselor tranzitorii.
În general, prin reglarea tensiunii la stator a motorului la sarcini scăzute sau la ralanti, curentul tras din rețea poate fi redus, pierderea de putere sau eficiența acestuia și cos. În Fig. 9.8, de exemplu, prezentat pentru motorul tipului 4A180M4 cu o putere de 30 kW a factorului de eficiență # 951; cos # 966; curentul stator relativ I1 * = I1 / I1nom și pierderile de putere # 916; P * = Rnum, de la o tensiune relativă la stator U1 * = U1 / U1nm în momentul încărcării, făcând 20% din valoarea nominală. Din aceste curbe se poate observa că aceste variabile ating valorile cele mai ridicate la tensiuni de 60-80% din valoarea nominală, iar punctele extreme nu coincid în cazul general.
Valorile extreme ale variabilelor sunt obținute atunci când motorul funcționează cu o anumită alunecare optimă. Astfel, pentru a asigura un minim de consum de curent pentru orice sarcină a unui motor asincron, alunecarea acestuia trebuie menținută la nivel
Întreținerea alunecării la nivelul optim necesar poate fi obținută într-un sistem cu feedback negativ asupra vitezei (a se vedea Figura 5.39, a).
Regulatoarele de tensiune din tiristoare sunt folosite pe scară largă ca așa-numitele startere "moi" sau startere "moi". Datorită unei creșteri treptate a tensiunii aplicate motorului, ele oferă o limitare a curenților de pornire și a momentelor motoarelor asincrone și sincrone. Atunci când acest lucru nu se produce reducerea pierderilor de energie în unitate, deoarece aceasta nu schimbă câmpul magnetic viteza de rotație, dar din cauza limitei curente și timpul este o forță redusă în mod semnificativ care acționează pe înfășurări conductoare cu motor dei, rulmenți lor și elemente de transmisie mecanică și autoritatea executivă a mașinilor de lucru. Din acest motiv, credibilitatea echipamentului electric și a echipamentelor tehnologice crește, numărul de reparații este redus, ceea ce duce, în cele din urmă, la economisirea de resurse energetice și materiale.
Acesta a fost deja menționat, că reglarea motoarelor asincrone de viteză-TION folosind invertoare nu sunt însoțite de pierderi de putere suplimentare, iar când Menenius frecvență controlată a motorului de pornire și frânare reduce pierderile de energie în tranzitorie și posibilitatea de recuperare în timpul frânării în rețea. Să luăm acum în considerare efectul de economisire a energiei în domeniul tehnologiei ca un exemplu de pompă centrifugă EP-frecvență controlată.
O caracteristică a funcționării mai multor unități de pompare este schimbarea cantității (consumului) lichidului (apei) pe care îl furnizează consumatorului. De exemplu, consumul de apă în clădirile rezidențiale se schimbă în cursul zilei, ceea ce ilustrează (Figura 9.9) caracteristică acestora un program zilnic de evacuare a apei Q (t), care are două maxime: dimineața și seara.
Caracteristica principală a pompei este dependența presiunii (presiunii) H creată de ea de debitul apei Q. Fig. 9.10. Aceste caracteristici sunt prezentate pentru două viteze ale motorului de acționare: nominală # 969; nom și redus # 969; Luați în considerare, cu ajutorul lor, posibilitățile de economisire a energiei atunci când utilizați EP-ul regulat al unităților de pompare care funcționează la debitul variabil Q.
Să presupunem că în poziția inițială pompa caracterizat a lucrat-ticile I Qnom debit nominal și presiunea Nnom la punctul 1. Prin reducerea Q2 debitului la valoarea la neiz mennoy cap pompa EP viteză în conformitate cu caracterul-Stick crește la H2. Pentru a crea această presiune și debit, EP va consuma energie de la rețea
unde # 961; - densitatea apei, # 961; = 1000 kg / m3; g - accelerația gravitației, g = 9,81 m / s 2; # 951; n. # 951; ep - respectiv, eficiența pompei și EP. Aceeași evacuare a apei poate fi prevăzută cu un H1 mai mic. Dacă prin intermediul EP, viteza pompei este redusă la un nivel # 969; În acest caz, pompa va funcționa la punctul 3 pe caracteristica II, iar puterea inferioară va fi consumată din rețea (cu aceeași eficiență a pompei și EP)
EE economie de energie în timpul perioadei de funcționare Pompă Tp cu debit Q2 la aceleași valori ale eficienței pompei și EP în același timp
Exemple de implementare a pompelor EP controlate arată că economiile de energie în sistemele de alimentare cu apă pot ajunge până la 50% sau mai mult, în funcție de tipul și condițiile de funcționare ale unităților de pompare.
În plus, funcționarea rețelelor cu capete mai mici va fi, de asemenea, caracterizată de scurgeri de apă mai mici în rețele și fitinguri, uneori ajungând la 15-20% sau mai mult. Utilizarea unui EP reglementat permite, de asemenea, eliminarea unui fenomen nedorit, cum ar fi șocurile hidraulice dintr-un sistem hidraulic, datorită pornirii și frânării controlată de frecvență a unității de pompare.
Pe baza convertizoarelor de frecvență, dacă este necesar, este implementat un sistem închis pentru controlul (menținerea) capului lichidului într-un punct dat în sistemul hidraulic. În acest scop, convertizoarele de frecvență disponibile pentru sistemele de pompare au un regulator încorporat și un regulator de presiune și o intrare pentru conectarea unui senzor de presiune. Un exemplu de astfel de sistem este prezentat în Fig. 9.11.
Schema este concepută pentru a menține presiunea apei în conductă, care este deplasată de pompă. Acesta include un convertor AD motor cu inducție de frecvență intermediară FH, presiunea valorii de referință de reglare, și senzor de presiune ZD DD furnizarea de feedback negativ în presiunea din conductă.
Schema funcționează după cum urmează. Când presiunea din conductă se modifică din cauza unei modificări a debitului de apă, semnalul de comandă Uy = UZD / UDD se schimbă în direcția dorită. frecvența tensiunii aplicate U1 pe AD și viteza sa # 969; datorită căreia are loc restabilirea nivelului presiunii presetate (caracteristica III din Figura 9.10). Dacă se utilizează controlerul PI, presiunea în linie în modul static va fi menținută la un nivel constant.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: