Высокоэффективные, энергосберегающие двигатели с регулируемой частотой вращения, обеспечивающие точное управление в промышленной автоматизации.

Название статьи:Двигатель с частотно-регулируемым приводомКлючевая сила, меняющая энергоэффективность и точность управления в промышленности

Предисловие

Под влиянием волны Индустрии 4.0 производственные предприятия предъявляют беспрецедентно высокие требования к “коэффициенту энергоэффективности” и “точности управления” оборудования. В условиях растущих затрат на энергию и требований к точности обработки традиционные двигатели с фиксированной скоростью с трудом удовлетворяют требованиям современного производства к гибкости. Являясь “сердцем” систем промышленной автоматизации,Двигатель с частотно-регулируемым приводомБлагодаря своим выдающимся энергосберегающим характеристикам и возможностям точного регулирования скорости, он все чаще становится предпочтительным решением для модернизации различных типов машин и оборудования. Он не только решает проблему плохого отвода тепла на низких скоростях, присущую традиционным двигателям, но и стал основным инструментом для предприятий в деле сокращения затрат и повышения эффективности.

Что такое двигатель с частотно-регулируемым приводом и его основные преимущества

Двигатель с частотно-регулируемым приводомЭто не простое сочетание “стандартного двигателя и преобразователя частоты”, а специализированный двигатель, специально разработанный с учетом характеристик источников питания с переменной частотой. По сравнению с обычными асинхронными двигателями, его наиболее значительное конструктивное отличие заключается в наличииНезависимая система охлаждения с принудительной вентиляциейЭто означает, что независимо от того, работает ли двигатель на низких или высоких скоростях, его охлаждающий вентилятор поддерживает постоянную скорость вращения. Это эффективно предотвращает риск перегрева и перегорания, которые обычно возникают в стандартных двигателях при работе на низких частотах из-за недостаточного воздушного потока.

Для предприятий, стремящихся к высокоэффективному производству, основная ценность использования этого двигателя в первую очередь отражается в следующих двух аспектах:

1. Значительная экономия энергииВ таких приложениях, как вентиляторы и насосы, расход регулируется путем изменения скорости двигателя, при этом энергопотребление обычно пропорционально кубу скорости вращения.Двигатель с частотно-регулируемым приводомПри использовании в сочетании с частотно-регулируемыми приводами он может предотвратить значительные потери энергии, вызванные дросселированием с помощью обычных клапанов.



2. Превосходные характеристики управленияОн отличается более широким диапазоном регулирования скорости, что позволяет плавно регулировать скорость. На этапе запуска двигатель может достигатьплавный запускЭто значительно снижает воздействие пусковых токов на электрическую сеть, а также минимизирует износ механической системы передачи и продлевает общий срок службы оборудования.

Пример из практики: энергосберегающая модернизация вентиляционной системы химического завода

Чтобы получить более интуитивное пониманиеДвигатель с частотно-регулируемым приводомЧтобы проиллюстрировать его практическую эффективность, можно привести пример модернизации циркуляционных вентиляторов на крупном химическом заводе. Изначально на заводе использовались стандартные двигатели для регулирования воздушного потока с помощью заслонок, которые постоянно работали в неэффективном режиме “перегрузки”. Это приводило к значительным потерям электроэнергии и сильному шуму двигателей.

При введенииДвигатель с частотно-регулируемым приводомПосле модернизации системы инженер изменил метод управления, чтобы использовать сигналы давления от датчиков, тем самым автоматически регулируя скорость двигателя.

• До ремонтаОткрытие заслонки в течение длительного времени поддерживалось на уровне примерно 60%, однако двигатель продолжал работать на полной скорости, что приводило к чрезвычайно высоким уровням потерь энергии.
• После реконструкцииСкорость двигателя автоматически снижается примерно до 65 % от номинальной скорости в зависимости от фактических требований.

После шести месяцев мониторинга эксплуатационных данных система достигла общего показателя экономии электроэнергии, превышающего 351 ТП3Т. Кроме того, благодаря устранению свиста заслонок и механической вибрации рабочая среда в цехе была значительно улучшена. Этот пример из практики убедительно демонстрирует, что в условиях переменной нагрузки технология точного регулирования скорости имеет решающее значение для снижения эксплуатационных затрат.

Как правильно выбрать и обслуживать

ХотяДвигатель с частотно-регулируемым приводомПревосходная производительность, однако в практических приложениях чрезвычайно важно правильно подобрать оборудование. При закупке предприятия должны четко определить, подпадают ли характеристики нагрузки подПостоянная крутящая нагрузка(например, конвейерные ленты, воздушные компрессоры) илиПеременная нагрузка крутящего момента(например, вентиляторы и водяные насосы).

Кроме того, изоляционные характеристики являются еще одним важным фактором, который нельзя упускать из виду. Поскольку высокочастотное импульсное напряжение, выдаваемое преобразователем частоты, оказывает нагрузку на изоляционный слой двигателя, высокое качествоДвигатели с переменной частотойОбычно используются изоляционные материалы класса F или H, которые проходят специальную обработку для предотвращения преждевременного старения изоляции. Только обеспечив идеальную совместимость между двигателем, преобразователем частоты и нагрузкой, можно полностью реализовать потенциал автоматизированной системы управления.