Регулируемые электроприводы



Все об электростанциях


 


Регулируемые электроприводы


Распределение асинхронных двигателей по мощностям, потреблению электроэнергии, механизмам. Экономия электроэнергии при использовании регулируемого электропривода в различных механизмах


Мировая и отечественная инженерная практика показала, что наибольший экономический эффект при реализации программ энергосбережения дает переоснащение энергетических сетей и коммуникаций устройствами частотно-регулируемого электропривода.

В промышленно развитых странах (и в России тоже) около 2/3 всего объема потребляемой электроэнергии используется для механической работы, выполняемой электроприводом. Наиболее широко в отраслях промышленности и коммунального хозяйства используются электроприводы на базе асинхронных электродвигателей (55-60% всей потребляемой энергии).

Как правило, во многих отраслях народного хозяйства, в т.ч. ЖКХ установлены электродвигатели с большим запасом по мощности в расчете на максимальную производительность оборудования, несмотря на то, что часы пиковой нагрузки составляют всего 15-20% общего времени его работы. В результате электродвигатели с постоянной скоростью вращения потребляют среднесуточно значительно, иногда до 60%, больше электроэнергии, чем это необходимо. Отсюда следует, что основные резервы сбережения электрической энергии заключены в широкомасштабном применении энергосберегающих электроприводов. Наиболее радикальным, дающим большую экономию электроэнергии способом (до 30-50%) является оснащение электродвигателей частотными преобразователями, позволяющими регулировать частоту их вращения в зависимости от реальной нагрузки.

Распределение асинхронных электродвигателей по мощностям и потреблению электроэнергии приведено на табл. №1.

Табл.1.
Распределение асинхронных двигателей по
мощностям и потреблению электроэнергии

Распределение асинхронных двигателей по мощностям и потреблению электроэнергии


В целом электродвигатели мощностью от 1,0 до 100 кВт составляют 90% и потребляют 90% электроэнергии, преобразуемой в механическую.

Наиболее массовый асинхронный электропривод по количеству потребляемой электроэнергии находится в диапазоне мощностей 1-20 кВт, а среди исполнительных механизмов самыми распространенными являются вентиляторы, транспортеры и насосы, составляющие более половины общего количества механизмов (табл. 2).

Табл.2.
Распределение асинхронных электродвигателей по механизмам

Распределение асинхронных электродвигателей по механизмам


Эффективность использования регулируемого электропривода в конкретных механизмах приведена в табл.№3.

Табл.3.
Экономия электроэнергии при использовании
регулируемого электропривода в различных механизмах

Экономия электроэнергии при использовании регулируемого электропривода в различных механизмах


Учитывая, что эти типы механизмов составляют более 50% от общего количества используемых электроприводов данное направление является приоритетным для внедрения. Другое важное достоинство регулируемого электропривода - это снижение эксплуатационных затрат, которое имеет несколько составляющих: снижения величины пусковых токов электродвигателей до уровня номинальных и, соответственно, исключения вредного воздействия этих токов на питающую сеть: практического исключения из работы дросселей, заслонок, различного рода клапанов; исключения гидроударов в гидравлической сети, плавное изменение подачи воздуха в вентиляторах и др., т. е. исключение или существенное снижение динамических воздействий на технологическое оборудование и сети; продления срока службы подшипников и др. вращающихся частей, поскольку механизмы, снабженные преобразователями частоты в течение длительного времени работают с частотами вращения меньшими номинальных.

В результате значительно снижаются эксплуатационные расходы и уменьшаются возможности аварийности всего оборудования в целом. По оценке американских экспертов считается, что экономический эффект от снижения эксплуатационных затрат по меньшей мере сопоставим с эффектом от прямого сбережения энергоносителей.

Третьим важным достоинством применения регулируемого электропривода является экономия воды и тепла при использовании его в насосных установках. Так в жилищно-коммунальном хозяйстве применение преобразователей частоты в повышающих насосах горячей и холодной воды позволяет экономить до 10-15% воды и до 8-10% тепла.

Разработка и внедрение регулируемого электропривода является одним из самых перспективных и экономически оправданных направлений из всех энергосберегающих технологий, емкость рынка преобразователей частоты для России составляет, по оценкам экспертов десятки млн. штук, в том числе несколько сот тысяч – для систем ЖКХ.

Поскольку регулируемый электропривод концентрирует в себе основные направления полупроводниковой электроники: микроэлектронику, силовую электронику, сенсорную и информативную электронику, то его интенсивное развитие даст дополнительный толчок к дальнейшему развитию и этой отрасли на промышленных предприятиях области, в т.ч.:

  • силовая электроника - линии электропередач, железнодорожный транспорт, бытовая техника;
  • сенсорная электроника - новые возможности приборостроения за счет использования полупроводниковых микродатчиков;
  • информационная электроника - микроэлектроника с использованием систем отображения информации на отечественных светоизлучающих диодах и индикаторах.





Статьи по данной теме: