ПРИМЕНЕНИЕ ЧАСТОТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВВЕДЕНИЕ

Целью каждого предприятия и организации является сокращение расхода денежных средств на обслуживание и эксплуатацию электрооборудования.

Главной электроустановкой и потребителем в переменной трёхфазной сети является асинхронный электродвигатель. В России на долю асинхронных двигателей, по разным оценкам, приходится от 47 до 53% потребления всей вырабатываемой электроэнергии. В промышленности - в среднем 60%, в системах холодного водоснабжения - до 90%. Они осуществляют практически все технологические процессы, связанные с движением, и охватывают все сферы жизнедеятельности человека.

Одним из главных способов снижения расходов на обслуживание и эксплуатацию является использование частотных преобразователей.

Объект исследования: Снижение затрат производства.

Предмет исследования: Использование асинхронных двигателей с преобразователем частоты.

Цель: Провести исследование на влияние использование частотных преобразователей.

Задачи:

• Проанализировать текущую ситуацию.

• Изучить влияние на работу электроустановок частотного преобразователя.

1 Анализ текущей ситуации

1.1 Вариация использования асинхронных электродвигателей в промышленности

Использование асинхронных двигателей подразделяется на два варианта:

1. Механическое движение. Использование электродвигателя в промышленных станках по типу токарного, фрезерного станков.

2. Насосные системы. Использование электродвигателя в системах водопровода. к этому можно отнести и двигателя, работающие в системах вентиляции.

1.2 Продолжительный режим работы электродвигателя

Работа электродвигателя характеризуется частыми пусками и остановками. При этом основными расходами будут: износ защитного и коммутаторного электрооборудования, износ механической части станочного оборудования.

1.3 Повторно-кратковременный периодический режим

Использование электродвигателя характеризуется постоянной работой при равномерной нагрузке с редкими пусками и остановками. При этом основным расходом будет излишняя мощность при поддержании давления в системе, а как следствие повышенное потребление электроэнергии электродвигателем.

2 Влияние частотного преобразователя на электроустановоки

Основным фактором износа электрооборудования и станочного оборудования является частые пуск и остановка электродвигателя.

При пуске асинхронного электродвигателя возникает пусковой ток, превышающий номинальный ток в 5-7 раз в момент разгона ротора. Этот фактор учитывается при выборе и установке аппаратов защиты и коммутации. Также резкое начало движения вала двигателя, приводящее к ударным нагрузкам в механизмах станков, а следствие к износу его частей.

В данном случае использование частотного преобразователя способствует уменьшению пускового тока благодаря возможности плавного пуска и точного регулирования оборотов вала электродвигателя. В схеме включения частотного преобразователя исключены контакторы/пускатели, а соответственно они не подвержены износу. Защитное электрооборудование может быть с меньшим запасом относительно номинального тока работы, что ведёт к удешевлению установки электрооборудования.

Использование частотного преобразователя позволяет регулировать частоты вращения в широких пределах — от нуля до предела механической стойкости установки, что позволяет оптимизировать процесс производства.

Мощность электродвигателей, используемые в системах водоснабжения, всегда рассчитывается с запасом не менее 20% от номинальной нагрузки, а как правило это число может достигать до 200% и выше. Без применения частотного преобразователя, такие двигатели работают на всю свою возможную мощность, даже тогда, когда это не нужно. Это плохо не только потому, что возрастает потребляемая электроэнергия, но и тем, что в системе водоснабжения образуется повышенное давление. Повышенное давление приводит к уменьшению срока службы системы трубопровода.

Корректная установка частотного преобразователя позволяет окупить стоимость его установки в течении нескольких лет.

Заключение

Внедрение частотных преобразователей в систему электропривода может принести заметный экономический эффект не только от экономии энергии, но и от автоматизации управления и увеличения срока службы системы в целом. Главное, на стадии выработки решения грамотно рассчитать ожидаемый результат, выбрав оптимальное техническое решение. Бездумное внедрение ПЧ может наоборот привести либо к увеличению сроков окупаемости, либо даже к убыточности решения.