Регулируемый электропривод как инструмент энерго- и ресурсосбережения

Регулируемый электроприводРегулируемый электроприводкак инструмент как инструмент

энерго- и ресурсосбереженияэнерго- и ресурсосбережения

Принципы экономии

• Насосы• Вентиляторы • Компрессоры• Транспортные системы• Грузоподъемные механизмы

• Электроэнергию• Теплоресурсы • Моторесурс• Эксплуатационные затраты

• Принцип экономии моторесурсов:вместо ступенчатого включения и выключения, регулировать время ускорения и

торможения

Где экономить?Что экономить?

Как экономить?

• Принцип экономии электроэнергии: вместо пережимания потока на выходе, уменьшать скорость пропорционально

потребности

• Принцип экономии теплоресурсов:вместо работы на полной мощности, регулировать расход пропорционально потребности


1. Расход жидкости или газа Частота вращения

Регулировать не заслонками, задвижками, шиберами, аизменением скорости вращения вала насосов и вентиляторовизменением скорости вращения вала насосов и вентиляторов

Как регулировать скорость вращения?

Как определить экономию?

2. Давление в магистрали Частота вращения в квадратев квадрате

3. Потребляемая мощность Частота вращения в кубев кубе

• При помощи частотно-регулируемого привода (ЧРП)!



Уравнение подобия для метода переменной скорости:

PP2 2 / P/ P11 = (Q = (Q22 / Q / Q11))33

– P1 – максимальная потребляемая мощность

для максимальной производительности системы - Q1,

– P2 – необходимая потребляемая мощность

для требуемой производительности – Q2

Производительность Q2 % 80 60 40

Потребляемая мощность P2 % 51,251,2 21,6 6,46,4

(для центробежных насосов и вентиляторов)

Пример расчёта:

• Обеспечивает изменение скорости в диапазоне от 0 до 200% от номинальной скорости

• Выполняет плавный разгон и торможение больших масс

• Устраняет пусковые токи, в 6-8 раз превышающие номинальные

• Поддерживает постоянный заданный момент на валу двигателя во всём диапазоне частоты вращения от 0% номинальной скорости

• Обеспечивает управление имеющимися синхронными и асинхронными двигателями, уже установленными на оборудовании

• Устраняет ударные нагрузки на двигатель и компоненты системы, а также гидроудары в гидравлических

системах

• Предотвращает падение напряжения сети при пуске мощных двигателей

• Обеспечивает соблюдение административно устанавливаемого ограничения на максимальную используемую

мощность

• Предотвращает помехи в подводящей электросети при пуске и работе двигателей.

Что умеет ЧРП?

380V, 3ф 380V, 3ф

Контактор, пускатель

Частотно-регулируемый

привод

УправлениеУправление

Схема включения

ЧРП

Холодная вода

Давление воды

380V, 3ф

Аналоговый сигнал 4-20mA

Пример: подача холодной воды

Экономия электроэнергии

Объектводоснабжения

Пример: управление теплоснабжением

Горячая вода

ОбраткаКонтроллер

ЧРП

Температурагорячей воды

Температураобратки

Температуравоздуха

Экономия теплоносителей

Объекттеплоснабжения

Семейство приводов PowerFlex

• Фирма “Allen-Bradley” является лидером продаж

ЧРП на рынке США

• Производит привода стабильно высокого качества и

задает тон в мировом развитии

преобразовательной техники

• Спектр напряжений:

200В – 7200В

• Спектр мощностей

• 200Вт – 12000 кВт

• Проверенная устойчивая работа с электродвигателями

отечественного производства.

• Использование существующих у заказчика вводных

автоматов, высоковольтных ячеек, датчиков, АСУ.

• Надежность (наработка на отказ 120 000 часов).

• Адаптация к условиям отечественных электросетей.

• Модульность и возможность развития систем.

• Прекрасный опыт применения на территории СНГ


0.37

кВт

Функциональность

PowerFlex 4PowerFlex 4

4 7,5


• 0,2 – 4,0 кВт• 115В / 220В / 380 / 480 В• 1 или 3 фазы• RS-485• DevNet / EthNet / CNet /

ProfiBus и т.п.

• Фильтр помех• Автонастройка• Дин.торможение• ПИД-реулятор• I/O Логика • DI / DO / AI / AO


0.37 15

кВт



4 7,5




• 0,4 – 15,0 кВт• 230B / 380В / 480B / 600В• V/Hz / Sensorless Vector• DevNet / EthNet / CNet /

ProfiBus и т.п.• IP54 или IP66


0.37 80015

кВт



4 7,5





• 0,4 – 110…800 кВт• 230B / 380В / 480B / 600В / 690B• V/Hz / Vector / Sensorless Vector• Регулятор момента• DevNet / EthNet / CNet / ProfiBus

и т.п.• IP54 или IP66


0.37 80015 2000

кВт



4 7,5





• До 2000 кВт• Встроенный контроллер Logix• 230B / 380В / 480B / 600В / 690B• V/Hz / Vector / Sensorless Vector• Регулятор момента• DevNet / EthNet / CNet / ProfiBus и т.п.• Шина связи Synclink• Управления сервоприводами (электронный вал и т.п.)

PowerFlex 700S


0.37 80015 2000

кВт

10500



4 7,5





• До 6700 / 10500 кВт• 6000 / 6900 B• V/Hz / Vector / Sensorless Vector• Симметричные тиристоры SGCT

PowerCage• DevNet / EthNet / CNet / ProfiBus и т.п.• Чистый сигнал без гармоник• Совместимость с установленными отечественными двигателями

PowerFlex 700S

PowerFlex 7000


Высоковольтный PowerFlex 7000

• До 6700 кВт на 6.6 кВ• До 12,5 МВт до конца года• Воздушное или жидкостное охлаждение• Силовые симметричные управляемые

тиристоры SGCT• Устанавливаются в модули

PowerCage™• Векторное управление без

датчика обратной связи• Уменьшенный уровень гармоник без

усложнения структуры• Совместим со стандартными

двигателями без доработки• Инвертор тока, а не напряжения

Реактор звена постоянного тока

Тиристоры 6.5 kV SGCT

Вентиляторохлаждения

Силовые модули PowerCage™

Исполнение6-пульсное или 18-пульсное Плата управления тиристорами


• Цифровое управление

• Одинаковая элементная база для всего

диапазона мощностей.

• Одинаковая элементная база для

управления синхронными и

асинхронными двигателями.

• Оптико-гальваническая развязка от

силовых цепей.

• Интерфейсы и сети RS232, RS422, RS485,

DeviceNet, Remote I/O, ControlNet,

DeviceNet, Ethernet, Peofibus, Modbus,

Interbus, LonWorx и т.п.


• V/Hz - простейшее управление с поддержанием номинального

момента

– 40:1 глубина регулирования

• Sensorless Vector - при поддержании номинального момента

– 100:1 глубина регулирования

• Автонастройка - статическая или динамическая

– 100:1 глубина регулирования при 150% номинального момента

• Перегрузочные характеристики– до 150% номинального тока двигателя до 1 минуты – до 200% номинального тока двигателя до 3 секунд


Эффективность ЧРП

Многодвигательное применение с синхронным байпассированиемМногодвигательное применение с синхронным байпассированием

Многодвигательное применение

SMC плав-ный пуск

SMC плав-ный пуск

Высоковольтныйпривод

Высоковольтныйпривод

Пуск /байпас-сирование

Высоковольтныедвигатели

Высоковольтныедвигатели

ДополнительноеОборудование

ДополнительноеОборудование

ТрансформаторыВозбудителиУстройства защиты/измерений

Полный спектр устройств для управления высоковольтными двигателями

переменного тока

Полный комплект устройств

Documents

Регулируемый электропривод как инструмент энерго- и ресурсосбережения