Пастаўшчыкі прылад зваротнай сувязі па энергіі для пераўтваральнікаў частоты нагадваюць вам, што ў сучаснай прамысловасці рухавікі з'яўляюцца тыпам высокаэнергаёмістага абсталявання з шырокім спектрам прымянення. Згодна са статыстыкай, агульная ўсталяваная магутнасць Кітая складае каля 400 мільёнаў кілават, пры гэтым гадавое спажыванне электраэнергіі складае каля 600 мільярдаў кілават-гадзін, што складае 70-80% ад агульнага спажывання электраэнергіі ў прамысловасці. Кітай у асноўным выкарыстоўвае малыя і сярэднія рухавікі, на якія прыпадае каля 80%, у той час як колькасць спажыванай малымі і сярэднімі рухавікамі электраэнергіі складае 90% ад агульных страт. У практычным прымяненні рухавікоў у Кітаі існуе значны разрыў у параўнанні з замежнымі краінамі, прычым ККД адзінкі складае 75%, што на 10% ніжэй, чым у замежных краінах; ККД сістэмы складае 30-40%, што на 20-30% ніжэй за міжнародны перадавы ўзровень. Такім чынам, малыя і сярэднія рухавікі ў Кітаі маюць вялікі патэнцыял энергазберажэння, і садзейнічанне энергазберажэнню рухавікоў з'яўляецца надзвычай важным.
Дзякуючы простай канструкцыі, лёгкасці вырабу, нізкай цане, даўгавечнасці, надзейнай працы і прыдатнасці для жорсткіх умоў эксплуатацыі, асінхронныя рухавікі шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловай і сельскагаспадарчай вытворчасці. Асабліва для цягавых помпаў і вентылятараў у розных галінах прамысловасці высока цэніцца энергазберагальная праца рухавікоў для цягавых помпаў і вентылятараў.
З хуткім развіццём навукі і тэхналогій, асабліва з высокім узроўнем распрацоўкі і прымянення тэхналогій сілавой электронікі, мікраэлектронікі і аўтаматычнага кіравання, энергазберагальны эфект пераўтваральнікаў частаты стаў больш значным. Яны дазваляюць не толькі дасягнуць бесступенькавага рэгулявання хуткасці, але і эфектыўна працаваць пры розных нагрузках, захоўваючы добрыя дынамічныя характарыстыкі, а таксама дасягаць высокай прадукцыйнасці, высокай надзейнасці і высокай дакладнасці аўтаматычнага кіравання. У параўнанні з іншымі метадамі рэгулявання хуткасці, такімі як рэгуляванне хуткасці са зніжэннем напружання, рэгуляванне хуткасці са зменай полюсаў, рэгуляванне хуткасці слізгання, каскаднае рэгуляванне хуткасці пераменнага току і г.д., рэгуляванне хуткасці са зменнай частатой мае стабільную прадукцыйнасць, шырокі дыяпазон рэгулявання хуткасці і высокую эфектыўнасць. З развіццём сучаснай тэорыі кіравання і тэхналогій сілавой электронікі тэхналогія рэгулявання хуткасці пераменнага току са зменнай частатой становіцца ўсё больш дасканалай і стала тэндэнцыяй рэгулявання хуткасці рухавікоў пераменнага току. Прылады рэгулявання хуткасці са зменнай частатой (ЧРП) шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловай галіне.
Выкарыстанне пераўтваральнікаў частоты для перадачы сігналу кіравання хуткасцю забяспечвае хуткасць, сістэма кіравання мае невялікую затрымку часу, адчувальнасць рэакцыі, высокую дакладнасць кіравання сістэмай рэгулявання, зручнасць выкарыстання і спрыяе паляпшэнню аб'ёмаў вытворчасці, забеспячэнню якасці і зніжэнню выдаткаў на вытворчасць. Такім чынам, выкарыстанне пераўтваральнікаў частоты з'яўляецца папулярным прадуктам для эканоміі энергіі і скарачэння спажывання на заводах і горназдабыўных прадпрыемствах.
Энергазберагальная прылада для рухавіка са зменнай частатой — гэта рэвалюцыйнае новае пакаленне прылад для кіравання канкрэтнымі рухавікамі. Заснаваная на тэхналогіі лічбавага мікрапрацэсарнага кіравання, яна дынамічна рэгулюе напружанне і ток у інжынерыі працы рухавіка з дапамогай убудаванага спецыяльнага праграмнага забеспячэння для аптымізацыі энергазберажэння. Не змяняючы хуткасць рухавіка, яна гарантуе, што выходны крутоўны момант рухавіка дакладна адпавядае патрабаванням нагрузкі, эфектыўна пазбягаючы страт электрычнай энергіі, выкліканай празмернай магутнасцю рухавіка.
Рухавікі пераменнага току ў цяперашні час з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўванымі рухавікамі, складаючы каля 85% усіх тыпаў рухавікоў. Іх перавагі заключаюцца ў простай канструкцыі, нізкай кошту і адсутнасці неабходнасці абслугоўвання. Аднак іх недахопам з'яўляецца складанасць рэгулявання хуткасці, што абмяжоўвае іх выкарыстанне ў многіх сферах прымянення або патрабуе механічных сродкаў для дасягнення рэгулявання хуткасці.
Існуюць два тыповыя сферы прымянення пераўтваральнікаў частаты з пункту гледжання тыпаў нагрузкі: 1. Прымяненне пастаяннага крутоўнага моманту; 2. Прымяненне зменнага крутоўнага моманту. Што тычыцца мэт прымянення, асноўныя мэты: 1. Паляпшэнне працэсу, забеспячэнне хуткасці кручэння падчас працэсу, хуткасці кручэння пры розных нагрузках і дакладнага пазіцыянавання. Дзякуючы выдатнай прадукцыйнасці рэгулявання хуткасці, яны могуць павысіць прадукцыйнасць, палепшыць якасць прадукцыі, павысіць камфорт, рацыяналізаваць абсталяванне, адаптаваць або палепшыць навакольнае асяроддзе і г.д. 2. Асноўная мэта энергазберагальнай трансфармацыі - дасягнуць значных вынікаў шляхам кіравання хуткасцю вентылятараў і помпаў, якія патрабуюць рэгулявання патоку або ціску.
Прынцып рэгулявання хуткасці са зменнай частатой
Такія нагрузкі рухавікоў, як вентылятары, вадзяныя помпы, паветраныя кампрэсары, гідраўлічныя алейныя помпы і цыркуляцыйныя помпы, складаюць пераважную большасць энергаспажывальнага абсталявання, якое выкарыстоўваецца на прадпрыемствах. З-за тэхнічных абмежаванняў амаль усе сістэмы рэгулявання патоку, ціску або аб'ёму паветра для такіх нагрузак з'яўляюцца сістэмамі з кіраваннем клапанамі, дзе рухавік прыводзіцца ў рух з намінальнай хуткасцю, і сістэма забяспечвае пастаянны паток, ціск або аб'ём паветра. Пры змене патрабаванняў да эксплуатацыі абсталявання паток, ціск або аб'ём паветра рэгулююцца пераліўнымі, ахоўнымі клапанамі або прапарцыйнымі рэгулятарамі, размешчанымі на выхадзе, каб задаволіць зменлівыя патрэбы ўмоў эксплуатацыі абсталявання. Пасля перапаўнення пераліўнога клапана або прапарцыйнага рэгулюючага клапана вызваляецца вялікая колькасць энергіі, і гэтая рассейваная энергія насамрэч з'яўляецца часткай энергіі, якая паглынаецца рухавіком з электрасеткі, што прыводзіць да вялікіх страт электрычнай энергіі. З працоўных характарыстык гэтага тыпу нагрузкі відаць, што магутнасць рухавіка прапарцыйная кубу хуткасці, а хуткасць прапарцыйная частаце. Калі змяніць рэжым працы рухавіка такім чынам, каб ён не заўсёды працаваў на намінальнай частаце, а замест гэтага выкарыстоўваў сістэму кіравання са зменнай частатой для кіравання запускам і прыпынкам, яго хуткасць можна было б плаўна рэгуляваць у дыяпазоне 0~2900 аб/мін, гэта значыць, хуткасць выхаднога патоку, ціск або аб'ём паветра таксама можна было б плаўна рэгуляваць у дыяпазоне 0~100%, каб дакладна адпавядаць патрэбам нагрузкі і дасягнуць мэты эканоміі энергіі і скарачэння спажывання.
Хуткасць рухавіка пераменнага току наступная: n=60f (1-с)/p
У формуле: n = хуткасць рухавіка
F=частата харчавання
P = колькасць полюсаў рухавіка
S=хуткасць слізгацення
Як відаць з ураўнення, сінхронная хуткасць n рухавіка пераменнага току прама прапарцыйная частаце харчавання f. Такім чынам, змяненне частаты харчавання можа змяніць хуткасць рухавіка і дасягнуць мэты рэгулявання хуткасці.
Прынцып рэгулявання хуткасці са зменнай частатой для эканоміі энергіі
Рэгуляванне хуткасці са зменнай частатой дазваляе эканоміць электраэнергію, як вынікае з назвы, толькі рэгуляванне хуткасці са зменнай частатой можа эканоміць электраэнергію. Ніжэй прыведзены аналіз прынцыпаў энергазберажэння для двух тыповых нагрузак.
(1) Прымяненне нагрузкі з пастаянным крутоўным момантам
Пастаянны крутоўны момант нагрузкі азначае, што незалежна ад змены хуткасці, крутоўны момант нагрузкі застаецца пастаянным.
Наступная формула: P=K * T * N
K=каэфіцыент
P=магутнасць на вале
T=крутоўны момант нагрузкі
N=хуткасць кручэння
З прыведзенай вышэй формулы відаць, што магутнасць на вале прама прапарцыйная хуткасці рухавіка. Калі хуткасць рухавіка рэгулюецца ў залежнасці ад патрэб працэсу, можна натуральным чынам дасягнуць адпаведнай прапорцыі эканоміі энергіі.
(2) Прымяненне зменнай нагрузкі з круцільным момантам
Цэнтрабежныя вентылятары і помпы адносяцца да тыповых нагрузак са зменным крутоўным момантам, і іх працоўныя характарыстыкі наступныя: большасць з іх працуюць бесперапынна на працягу доўгага часу. Паколькі крутоўны момант нагрузкі прапарцыйны квадрату хуткасці, калі хуткасць перавышае намінальную, гэта прывядзе да сур'ёзнай перагрузкі рухавіка. Такім чынам, вентылятары і помпы звычайна не працуюць вышэй за намінальную частату.