Оптимизация энергетических затрат с помощью рекуперации
Одной из главных задач частотно-регулируемых электроприводов является плавный запуск механизмов и обеспечение поддержания необходимой скорости их движения. Однако есть много установок, которые требуют не только этого, но и замедления и торможения механических элементов. К таким устройствам относятся лифты, намоточные машины, центрифуги, эскалаторы и т.д.
Генераторное действие электродвигателя
В режиме замедления и остановки электродвигатель работает как генератор переменного тока, преобразуя механическую энергию движущегося механизма в электрическую. Обычно эта энергия рассеивается на мощном тормозном резисторе, что приводит к значительным потерям электроэнергии и выделению тепла. Это требует усиления теплоотведения, например, путем увеличения мощности вентилятора или добавления радиаторов.
Однако на сегодняшний день разработаны устройства, которые позволяют возвращать электроэнергию, возникающую при торможении, обратно в электросеть или на соседние потребители.
Преимущества систем рекуперации
Основным преимуществом таких систем является снижение количества выделяемого тепла, а значит, менее жесткие требования к теплоотведению. Это также снижает риски перегрева элементов технологических установок, что может приводить к аварийным ситуациям.
Производители частотных преобразователей предлагают модели, оборудованные функцией рекуперации (от латинского "recuperatio" – "получаю обратно"). Такие преобразователи обеспечивают существенную экономию потребляемой энергии.
Конструкция модулей рекуперации
Конструктивно модуль рекуперации подключается к цепи постоянного тока и сети питания. Иногда его реализуют как отдельный узел. В модуле рекуперации обычно есть специальные фильтры, которые очищают генерируемое напряжение от нежелательных гармоник.
Преимущества использования рекуперационных модулей
Включение рекуперационного модуля в частотный преобразователь дает такие преимущества:
- снижение потребления электроэнергии (экономия может составлять до 30-35% для некоторых установок);
- уменьшение рисков перегрева элементов силовой электрической схемы;
- более эффективное использование рабочего пространства, так как исчезает необходимость в дополнительных узлах.
Примеры частотных преобразователей с рекуперацией
Вот несколько моделей частотных преобразователей с встроенными рекуператорами:
- FR-A 741 от Mitsubishi Electric;
- SINAMICS G120 от Siemens;
- VFXR от Emotron и другие.
Экономия энергии и сроки окупаемости
В условиях постоянного роста цен на энергоносители и электроэнергию, использование приводов с поддержкой рекуперации помогает значительно сократить срок окупаемости частотного преобразователя.