Оптимізація енергетичних витрат за допомогою рекуперації
Одним із головних завдань частотно-регульованих електроприводів є плавний запуск механізмів і забезпечення підтримки необхідної швидкості їх руху. Проте є багато установок, які потребують не тільки цього, а й уповільнення і гальмування механічних елементів. До таких пристроїв належать ліфти, намотувальні машини, центрифуги, ескалатори тощо.
Генераторна дія електродвигуна
У режимі уповільнення та зупинки електродвигун працює як генератор змінного струму, перетворюючи механічну енергію рухомого механізму в електричну. Зазвичай ця енергія розсіюється на потужному гальмівному резисторі, що призводить до значних втрат електроенергії та вивільнення тепла. Це вимагає посилення тепловідведення, наприклад, шляхом збільшення потужності вентилятора або додавання радіаторів.
Однак на сьогоднішній день розроблені пристрої, які дозволяють повертати електроенергію, що виникає при гальмуванні, назад в електромережу або на сусідні споживачі.
Переваги систем рекуперації
Основною перевагою таких систем є зменшення кількості тепла, що виділяється, а отже, менш жорсткі вимоги до тепловідведення. Це також знижує ризики перегріву елементів технологічних установок, що може призводити до аварійних ситуацій.
Виробники частотних перетворювачів пропонують моделі, обладнані функцією рекуперації (від латинського "recuperatio" – "отримую назад"). Такі перетворювачі забезпечують суттєву економію споживаної енергії.
Конструкція модулів рекуперації
Конструктивно модуль рекуперації підключається до ланки постійного струму та мережі живлення. Іноді його реалізують як окремий вузол. В модулі рекуперації зазвичай є спеціальні фільтри, які очищають генероване напруження від небажаних гармонік.
Переваги використання рекупераційних модулів
Включення рекупераційного модуля до частотного перетворювача дає такі переваги:
- зниження споживання електроенергії (економія може становити до 30-35% для деяких установок);
- зменшення ризику перегріву елементів силової електричної схеми;
- більш ефективне використання робочого простору, оскільки зникає потреба в додаткових вузлах.
Приклади частотних перетворювачів з рекуперації
Ось кілька моделей частотних перетворювачів з вбудованими рекуператорами:
- FR-A 741 від Mitsubishi Electric;
- SINAMICS G120 від Siemens;
- VFXR від Emotron та інші.
Економія енергії та терміни окупності
В умовах постійного зростання цін на енергоносії та електроенергію, використання приводів з підтримкою рекуперації допомагає істотно скоротити термін окупності частотного перетворювача.