Энергосберегающие двигатели и частотные преобразователи в энергосберегающих системах

Продолжая тему энергосбережения, необходимо подробнее рассмотреть проблемы широкого внедрения в производство современных энергосберегающих асинхронных двигателей. Основной проблемой широкого внедрения энергосберегающих систем в производство, является высокая стоимость энергосберегающих двигателей.

 


 

В машиностроении, металлургии, химической, пищевой, стекольной, целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности используется огромное число электроприводов на базе двигателей постоянного тока. Простая их замена на асинхронные энергосберегающие двигатели приведет к ощутимой экономии электроэнергии и увеличению сроков эксплуатации всего оборудования в целом.

По статистике на сегодняшний день, более 60% различных механизмов, применяемых в нашей стране, используют трехфазные асинхронные электродвигатели. В мире более 30% всей вырабатываемой электроэнергии потребляют асинхронные двигатели.

Сегодня замены на энергосберегающие двигатели требуют тысячи электроприводов специальных конструктивных исполнений. Это электропривода подач и привода главного движения высокоточных металлорежущих станков. Кроме прецизионных станков, модернизации требуют станки нормального класса точности, после капитального ремонта механической части. Диапазон мощностей электроприводов, требующих замены – от 0,5 до 170 кВт. Требования к точности станков, в зависимости от используемых датчиков и состояния механических частей оборудования, составляет от ±3 до ±7 мкм по электронной части и от 0.003 до 0.20 мм по механической обработке.

Существует еще один класс электроприводов, требующих применение частотного энергосберегающего привода. Это механизмы, имеющие вентиляторную нагрузку. К таким агрегатам можно отнести центробежные насосы, вентиляторы, воздуходувки. В них энергопотребление напрямую зависит от частоты вращения рабочего органа. Наибольший эффект в таких системах достигается при регулировании скорости вращения двигателя при помощи частотного преобразователя. Применение преобразователей частоты позволяет не только оптимизировать работу асинхронных электродвигателей и резко увеличить ресурс их работы, но и реально экономить электроэнергию. При этом КПД насоса и электродвигателя не снижается с изменением расхода, но уменьшается производительность насоса с сохранением необходимого напора, что существенно снижает удельные расходы электроэнергии.

АД общепромышленного исполнения от преобразователя частоты

Интерес к энергосберегающему электроприводу последнее время растет. В нем заинтересованы предприятия ЖКХ городов Украины и России, предприятия энергетики и нефтехимической промышленности. Причем срок окупаемости объектов 1,5-2 года. Однако есть объекты, где при нынешних ценах срок окупаемости оборудования будет менее года.

Задача ставится еще шире, переход от замены отдельных приводов на базе двигателей постоянного тока к созданию энергосберегающих систем. При решении этой задачи возникает проблема качества асинхронных энергосберегающих двигателей.

Компактные частотные преобразователи для управления асинхронными двигателями, которые можно применять в энергосберегающих системах, выпускаются многими Российскими и зарубежными компаниями. В мире более 20 крупных электронных фирм предлагают частотные преобразователи, изготовленные по самым современным и прогрессивным технологиям.

Асинхронный двигатель общепромышленного исполнения не совсем подходит для использования в режиме частотного управления. Практика показала, что необходимо внести некоторые конструктивные изменение базового двигателя, максимально унифицируя основные элементы с серийно выпускаемыми асинхронными двигателями.

Такие разработки ведутся с 2000 года. Разработка и изготовление асинхронных энергосберегающих двигателей для частотных электроприводов выполняется под конкретного заказчика, так как каждый заказ имеет свои особенности.