11,1 тыс подписчиков

Как сократить затраты на электроэнергию на производстве?

16 ноября 202316 ноя 2023

149

3 мин

Решение без снижения эффективности технологических процессов – в применении преобразователей частоты!

Больше половины всей вырабатываемой электроэнергии потребляют предприятия различных отраслей промышленности. При этом более 75% электрической энергии расходуется на работу электродвигателей. Можно ли сократить затраты на электроэнергию без снижения эффективности технологических процессов? Решение есть – такую возможность дают современные преобразователи частоты.

Согласно статистике, в мире используется более 300 млн трехфазных асинхронных электродвигателей с напряжением питания 380 В. При этом большинство двигателей работают на полную мощность без возможности регулирования частоты вращения, а также на низкоэффективных с точки зрения потребления энергии режимах работы.

Применение преобразователей частоты в механизмах с трехфазными асинхронными двигателями позволяет реализовывать технологический процесс с необходимыми требованиями по скорости и крутящему моменту на выходном валу электродвигателя. Таким образом повышаются энергоэффективность и производительность оборудования, снижаются затраты на его обслуживание и увеличивается срок эксплуатации.

Самыми распространенными нагрузками для электродвигателей (порядка 80% всех применений) являются центробежные механизмы, такие как насосы и вентиляторы, для которых часто нет необходимости работать на полной мощности двигателя. Чтобы уменьшить расход воды или поток воздуха, на выходе насоса или вентилятора используют заслонки, дросселирование или другие традиционные способы регулирования. Однако при помощи преобразователя частоты можно регулировать выходную частоту вращения двигателя и таким образом снизить потребление энергии.

Центробежные механизмы характеризуются квадратичной зависимостью крутящего момента на валу двигателя от частоты вращения. Потребляемая энергия пропорциональна крутящему моменту, таким образом, зависимость между потребляемой энергией и частотой вращения будет определяться кубической зависимостью.

На графике ниже представлена зависимость потребления электроэнергии от частоты вращения электродвигателя. Как можно видеть, при снижении частоты вращения на 20% от номинальной энергопотребление уменьшится в 2 раза, а снижение частоты на 50% сократит энергопотребление в 8 раз! За счет регулирования частоты вращения в диапазонах ниже номинальной частоты инвестиции на приобретение преобразователей частоты могут окупиться в срок от пары лет до нескольких месяцев в зависимости от режима работы.

Дополнительные возможности преобразователей частоты обеспечивают больший потенциал по энергоэффективности и экономию на внешних компонентах системы

У современных преобразователей частоты есть дополнительные функции, позволяющие им работать в наиболее эффективных режимах, например:

· ПИД-регулирование для поддержания на постоянных значениях технологических параметров системы (давление, температура, расход и т.д.);

· переход ПИД-регулятора в спящий режим;

· каскадное регулирование;

· контроль наработки насосов.

При этом преобразователь частоты будет защищать электродвигатель от перегрузки по току, перенапряжения, обрыва фаз, короткого замыкания и других критических режимов. За счет снижения пускового тока увеличится срок службы механических компонентов оборудования, уменьшатся тепловые потери. А функции автоматического запуска двигателя обеспечат непрерывную работу оборудования в случае просадки напряжения.

Какой преобразователь частоты выбрать?

Для распространенных типовых нагрузок в различных отраслях промышленности и системах автоматизации зданий отлично подойдут универсальные общепромышленные преобразователи частоты CONTROL-A310 IEK мощностью до 630 кВт и компактные экономичные преобразователи частоты A150 ONI мощностью 15 кВт.

Широкий диапазон мощностей обеспечит оптимальный выбор оборудования для ваших задач, а качественная русскоязычная документация и техническая поддержка сотрудников ONI позволят сделать запуск в работу и эксплуатацию оборудования быстрыми и удобными.

ПЧ A150 ONI