Частотное управление для центробежных механизмов

Энергосбережение в электроприводах центробежных механизмов

Максимальный эффект энергосбережения достигается в электроприводах центробежных механизмов. В оборудовании данного типа энергия и потребляемая приводом мощность пропорциональны указанной частоте вращения в кубе. Вариации частоты, если двигатель запитан от частотного преобразователя, оказывают значительное влияние на энергоэффективность.

Очевидно, что если в процессе управления производительностью насоса или вентилятора, привод которого подключен к частотному преобразователю, снизить частоту напряжения с 50 до 40 Гц, потребление электроэнергии уменьшится почти вдвое. Это объясняется тем, что потребление электроэнергии пропорционально кубу изменения частоты. В результате получаем: (40/50)³ = 0,512.

Характеристики насосов и вентиляторов

Базовой характеристикой насосов, компрессоров и вентиляторов центробежного типа является зависимость напора (Н) от производительности (Q). Обычно такие зависимости представлены графиками Q-H для различных значений частот вращения агрегата. В случае специальных применений их нужно рассматривать вместе с характеристиками различных гидравлических линий при условиях открытого и частично закрытого дросселя, полученными в ходе экспериментов.

На графике представлены напорные характеристики насоса модели Д320-50 (Н=50 мм водного столба, Q = 320 м³/ч), которые существуют по отношению к различным частотам вращения: 0,9 (45 Гц), 0,8 (40 Гц), 1 (50 Гц). При построении этих линий учтено, что производительность пропорциональна частоте вращения, а напор – квадрату этой частоты.

Точки пересечения напорной линии задают режим функционирования насоса совместно с магистралью. Внедрение частотного управления, которое варьирует напорную характеристику агрегата, позволяет отказаться от невыгодного дроссельного регулирования производительности, которое влияет на форму характеристики линии за счет искусственного увеличения гидравлического сопротивления, необходимого для его преодоления.

Преимущества частотного регулирования

Главное преимущество перехода на частотное регулирование скорости электродвигателя заключается в возможности оптимизации режима функционирования технологического оборудования.

• Максимальная энергоэкономия благодаря щадящему режиму эксплуатации электрооборудования.
• Значительное снижение нагрузок на технологическое оборудование, включая динамические воздействия, что продлевает эксплуатационный срок агрегатов.
• Снижение затрат на ремонтные работы.
• Тарифы на электроэнергию выше для коммунальных организаций и ниже для предприятий, которые имеют собственные генерирующие мощности.
• Сокращение срока окупаемости частотных преобразователей, что особенно выгодно для оборудования с большой мощностью, поскольку удельная стоимость частотного преобразователя уменьшается с увеличением мощности.

Частотное регулирование – современный и эффективный метод, который позволяет более экономно использовать энергоресурсы и продлить срок службы оборудования. Окупность такого оборудования может составлять от 0,7 лет и более.