Ефективність організації систем із частотно-регульованими приводами

Велика кількість виробництв сьогодні задіють у своїх процесах електричні двигуни (частіше асинхронні, але зустрічаються і синхронні) Вони дозволяють підприємствам суттєво економити на робочій силі: для створення руху не потрібна робота людини – механічна енергія виходить в результаті перетворення електричної енергії Розвиток технологій, розуміння особливостей взаємодії елементів у певних виробничих системах сприяли реалізації можливості досягнення ще більшої економії ресурсів підприємств під час використання електричних двигунів

Для кожного завдання створення руху необхідна своя частота обертання ротора електричної машини. Довгий час всілякі агрегати з двигунами збиралися таким чином, що відсутня можливість зміни режиму їх роботи при зміні значень будь-яких параметрів системи. Побутовим прикладом може служити шліфувальна машина стаціонарного виконання, виготовлена шляхом кріплення. кола на вал асинхронного двигуна Таким пристроєм можна зрізати частину матеріалу у оброблюваних предметів (наприклад, при заточуванні ножів), але тонке акуратне полірування зробити складно, оскільки вона вимагає зниження обертів Щоб знизити частоту обертання ротора, необхідно змінити частоту змінного струму, але вона постійна у побутових мережах – 50 або 60 Гц Змінити її можна, включивши в електричний ланцюг частотний перетворювач – прилад, що дозволяє трансформувати частоту змінного струму (приблизно в діапазоні 1–800 Гц) При встановленому перетворювачі частоти струму можна регулювати частоту обертання двигуна Спектр виконуваних робіт таким чином розширюється

Економічний сенс використання частотного регулятора у наведеному вище прикладі полягає у здобутті можливості виконання великої кількості робіт на одному верстаті без необхідності витрачання часу, сил, матеріалів та коштів на виготовлення інструменту під кожне завдання

Так, електричні двигуни використовуються в насосних агрегатах на станціях подачі води в систему центрального водопостачання. Насос без частотного регулятора забирає з джерела воду і збільшує її тиск (Д1) на деяку постійну величину (Р) відповідно до одного разу встановленим режимом роботи На виході виходить підвищений тиск (Д2), значення якого дорівнює сумі значення тиску води в джерелі та доданій насосом величини. При Д1 = 0,5, Р = 1 тиск Д2 дорівнює 1,5. тиск Д2 = 1,5 Але підвищений тиск Д2 компенсується споживанням води абонентами мережі, в результаті чого тиск падає до якогось допустимого рівня, наприклад до (2/3×Д2), тобто до 1. швидкому зносу її елементів (наприклад, сальникових ущільнювачів) А якщо вхідний тиск Д1 дорівнюватиме 1 і насос додасть встановлену як константу одиницю, тиск Д2 дорівнюватиме 2, що загрожує умовній водопровідній системі ще більшими поломками

Проблему може вирішити встановлена зв'язка частотного та ПІД-регулятора Останній буде приймати інформацію про поточні значення Д1 і Д2 і відповідно до них формувати сигнал для зміни частотним регулятором режиму роботи двигуна з метою підтримання вихідного тиску на оптимальному рівні Цей режим роботи системи можна назвати ситуативним

Таким чином, впровадження систем із частотно-регульованими приводами дозволяє підприємствам економити ресурси: знижується споживання електрики в результаті ситуативного режиму роботи електромашин, мінімізуються витрати на заміну та ремонт іншого обладнання (необхідність у них виникає при зносі, що є наслідком роботи елементів у неситуативному режимі)