ວິທີທີ່ປະຫຍັດທີ່ສຸດໃນການຄວບຄຸມມໍເຕີແມ່ນຕົວແປງຄວາມຖີ່

ໃນອຸດສາຫະກໍາ, ຫຼາຍກວ່າ 60% ຂອງໄຟຟ້າແມ່ນບໍລິໂພກໂດຍໄດໄຟຟ້າ asynchronous - ໃນປັ໊ມ, ເຄື່ອງອັດ, ລະບາຍອາກາດແລະການຕິດຕັ້ງອື່ນໆ. ນີ້ແມ່ນເຄື່ອງຈັກທີ່ງ່າຍດາຍທີ່ສຸດ, ແລະດັ່ງນັ້ນລາຄາຖືກທີ່ສຸດແລະເຊື່ອຖືໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ.

ຂະບວນການເຕັກໂນໂລຢີຂອງການຜະລິດອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປ່ຽນແປງທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນຄວາມໄວການຫມຸນຂອງຕົວກະຕຸ້ນໃດໆ. ຂໍຂອບໃຈກັບການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງເຕັກໂນໂລຢີອີເລັກໂທຣນິກແລະຄອມພິວເຕີ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄວາມປາຖະຫນາທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໄຟຟ້າ, ອຸປະກອນຕ່າງໆໄດ້ປະກົດຕົວສໍາລັບການຄວບຄຸມທາງເສດຖະກິດຂອງມໍເຕີໄຟຟ້າຂອງປະເພດຕ່າງໆ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະເວົ້າກ່ຽວກັບວິທີທີ່ຈະຮັບປະກັນການຄວບຄຸມທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດຂອງໄດໄຟຟ້າ. ເຮັດວຽກຢູ່ໃນບໍລິສັດ "ວິສະວະກອນທໍາອິດ" (ກຸ່ມບໍລິສັດ LANIT), ຂ້າພະເຈົ້າເຫັນວ່າລູກຄ້າຂອງພວກເຮົາແມ່ນໃຫ້ຄວາມສົນໃຈຫຼາຍຂຶ້ນຕໍ່ປະສິດທິພາບພະລັງງານ

ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ບໍລິໂພກໂດຍໂຮງງານຜະລິດແລະຂະບວນການແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປະຕິບັດບາງປະເພດຂອງການເຮັດວຽກກົນຈັກ. ເພື່ອຂັບເຄື່ອນພາກສ່ວນການເຮັດວຽກຂອງກົນໄກການຜະລິດແລະເຕັກໂນໂລຢີຕ່າງໆ, ມໍເຕີໄຟຟ້າ asynchronous ກັບ rotor ກະຮອກແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ໃນອະນາຄົດພວກເຮົາຈະເວົ້າກ່ຽວກັບມໍເຕີໄຟຟ້າປະເພດນີ້). ມໍເຕີໄຟຟ້າຕົວມັນເອງ, ລະບົບການຄວບຄຸມແລະອຸປະກອນກົນຈັກທີ່ສົ່ງການເຄື່ອນໄຫວຈາກ shaft motor ກັບກົນໄກການຜະລິດປະກອບເປັນລະບົບຂັບໄຟຟ້າ.

ການປະກົດຕົວຂອງການສູນເສຍໄຟຟ້າຫນ້ອຍທີ່ສຸດໃນ windings ເນື່ອງຈາກລະບຽບການຂອງຄວາມໄວການຫມຸນມໍເຕີ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການເລີ່ມຕົ້ນກ້ຽງເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນເປັນເອກະພາບໃນຄວາມຖີ່ແລະແຮງດັນ - ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນ postulates ຕົ້ນຕໍຂອງການຄວບຄຸມປະສິດທິພາບຂອງມໍເຕີໄຟຟ້າ.

ຫຼັງຈາກທີ່ທັງຫມົດ, ກ່ອນຫນ້ານີ້ມີແລະຍັງມີວິທີການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກເຊັ່ນ:

• ການຄວບຄຸມຄວາມຖີ່ rheostatic ໂດຍການແນະນໍາການຕໍ່ຕ້ານການເຄື່ອນໄຫວເພີ່ມເຕີມໃນວົງຈອນ winding motor, ລໍາດັບສັ້ນວົງຈອນໂດຍ contactors;
• ການປ່ຽນແປງຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຢູ່ປາຍຍອດ stator, ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຖີ່ຂອງແຮງດັນດັ່ງກ່າວຄົງທີ່ແລະເທົ່າກັບຄວາມຖີ່ຂອງເຄືອຂ່າຍ AC ອຸດສາຫະກໍາ;
• ລະບຽບການຂັ້ນຕອນໂດຍການປ່ຽນແປງຈໍານວນຂອງຄູ່ pole ຂອງ stator winding ໄດ້.

ແຕ່ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ແລະວິທີການອື່ນໆຂອງລະບຽບຄວາມຖີ່ປະຕິບັດກັບພວກເຂົາຂໍ້ເສຍປຽບຕົ້ນຕໍ - ການສູນເສຍພະລັງງານໄຟຟ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະລະບຽບການຂັ້ນຕອນ, ໂດຍຄໍານິຍາມ, ບໍ່ແມ່ນວິທີການທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນພຽງພໍ.

ການສູນເສຍທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້?

ໃຫ້ພວກເຮົາອາໄສຢູ່ໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບການສູນເສຍໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນມໍເຕີໄຟຟ້າ asynchronous.

ການດໍາເນີນງານຂອງໄດໄຟຟ້າແມ່ນມີລັກສະນະເປັນຈໍານວນຂອງໄຟຟ້າແລະກົນຈັກ.

ປະລິມານໄຟຟ້າລວມມີ:

• ແຮງດັນໄຟຟ້າ,
• ກະແສໄຟຟ້າ,
• ການ​ໄຫຼ​ຂອງ​ແມ່​ເຫຼັກ​,
• ແຮງໄຟຟ້າ (EMF).

ປະລິມານກົນຈັກຕົ້ນຕໍແມ່ນ:

• ຄວາມໄວການຫມຸນ n (rpm),
• ແຮງບິດໝູນວຽນ M (N•m) ຂອງເຄື່ອງຈັກ,
• ພະລັງງານກົນຈັກຂອງມໍເຕີໄຟຟ້າ P (W), ກໍານົດໂດຍຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງບິດແລະຄວາມໄວຫມຸນ: P = (M•n) / (9,55).

ເພື່ອຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມໄວຂອງການຫມູນວຽນ, ພ້ອມກັບຄວາມຖີ່ຂອງການຫມຸນ n, ຈໍານວນອື່ນທີ່ຮູ້ຈັກຈາກຟີຊິກແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ - ຄວາມໄວເປັນລ່ຽມ ω, ເຊິ່ງສະແດງອອກເປັນເຣດຽນຕໍ່ວິນາທີ (rad/s). ມີຄວາມສຳພັນຕໍ່ໄປນີ້ລະຫວ່າງຄວາມໄວມຸມ ω ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການຫມຸນ n:

ພິຈາລະນາວ່າສູດໃດໃຊ້ແບບຟອມ:

ການເພິ່ງພາອາໄສຂອງແຮງບິດຂອງເຄື່ອງຈັກ M ໃນຄວາມໄວຫມຸນຂອງ rotor n ຂອງມັນຖືກເອີ້ນວ່າລັກສະນະກົນຈັກຂອງມໍເຕີໄຟຟ້າ. ໃຫ້ສັງເກດວ່າໃນເວລາທີ່ເຄື່ອງຈັກ asynchronous ເຮັດວຽກ, ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າພະລັງງານແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຖືກສົ່ງຈາກ stator ໄປຫາ rotor ຜ່ານຊ່ອງຫວ່າງທາງອາກາດໂດຍໃຊ້ພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ:

ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງພະລັງງານນີ້ແມ່ນຖືກສົ່ງໄປຫາ shaft rotor ໃນຮູບແບບຂອງພະລັງງານກົນຈັກຕາມການສະແດງອອກ (2), ແລະສ່ວນທີ່ເຫຼືອແມ່ນປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບຂອງການສູນເສຍໃນການຕໍ່ຕ້ານການເຄື່ອນໄຫວຂອງສາມໄລຍະຂອງວົງຈອນ rotor.

ການສູນເສຍເຫຼົ່ານີ້, ເອີ້ນວ່າໄຟຟ້າ, ເທົ່າກັບ:

ດັ່ງນັ້ນ, ການສູນເສຍໄຟຟ້າແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍສີ່ຫລ່ຽມຂອງປະຈຸບັນທີ່ຜ່ານ windings ໄດ້.

ພວກມັນຖືກກໍານົດສ່ວນໃຫຍ່ໂດຍການໂຫຼດຂອງມໍເຕີ asynchronous. ທຸກໆປະເພດຂອງການສູນເສຍອື່ນໆ, ຍົກເວັ້ນໄຟຟ້າ, ມີການປ່ຽນແປງຫນ້ອຍລົງດ້ວຍການໂຫຼດ.

ດັ່ງນັ້ນ, ໃຫ້ພວກເຮົາພິຈາລະນາວິທີການສູນເສຍໄຟຟ້າຂອງມໍເຕີ asynchronous ປ່ຽນແປງເມື່ອຄວາມໄວການຫມຸນຖືກຄວບຄຸມ.

ການສູນເສຍໄຟຟ້າໂດຍກົງໃນ rotor winding ຂອງມໍເຕີໄຟຟ້າໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາໃນຮູບແບບຂອງຄວາມຮ້ອນພາຍໃນເຄື່ອງແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງກໍານົດຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ. ແນ່ນອນ, ການສູນເສຍໄຟຟ້າຫຼາຍຂື້ນໃນວົງຈອນ rotor, ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກຫຼຸດລົງ, ການດໍາເນີນງານຂອງມັນປະຫຍັດຫນ້ອຍລົງ.

ພິຈາລະນາວ່າການສູນເສຍ stator ແມ່ນປະມານອັດຕາສ່ວນກັບການສູນເສຍຂອງ rotor, ຄວາມປາຖະຫນາທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໄຟຟ້າໃນ rotor ແມ່ນເຂົ້າໃຈຫຼາຍ. ວິທີການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງເຄື່ອງຈັກແມ່ນປະຫຍັດ, ເຊິ່ງການສູນເສຍໄຟຟ້າໃນ rotor ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ.

ຈາກການວິເຄາະຂອງການສະແດງອອກ, ມັນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ວ່າວິທີທີ່ປະຫຍັດທີ່ສຸດໃນການຄວບຄຸມມໍເຕີແມ່ນຢູ່ໃນຄວາມໄວຂອງ rotor ໃກ້ກັບ synchronous.

ຂັບຄວາມຖີ່ຂອງຕົວແປ

ການ​ຕິດ​ຕັ້ງ​ເຊັ່ນ​: ຂັບ​ຄວາມ​ຖີ່​ຂອງ​ການ​ປ່ຽນ​ແປງ (VFDs​)​, ເອີ້ນ​ວ່າ​ຍັງ​ຕົວ​ປ່ຽນ​ຄວາມ​ຖີ່ (FCs​)​. ການຕັ້ງຄ່າເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດປ່ຽນຄວາມຖີ່ແລະຄວາມກວ້າງຂອງແຮງດັນສາມເຟດທີ່ສະຫນອງໃຫ້ແກ່ມໍເຕີໄຟຟ້າ, ເນື່ອງຈາກການປ່ຽນແປງແບບຍືດຫຍຸ່ນໃນໂຫມດການດໍາເນີນງານຂອງກົນໄກການຄວບຄຸມແມ່ນບັນລຸໄດ້.

ແຮງດັນສູງຄວາມຖີ່ຕົວແປ

ການອອກແບບ VFD

ນີ້ແມ່ນຄໍາອະທິບາຍສັ້ນໆຂອງຕົວແປງຄວາມຖີ່ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ.

ຕາມໂຄງສ້າງ, ຕົວແປງປະກອບດ້ວຍບລັອກທີ່ມີປະໂຫຍດ: ບລັອກຫມໍ້ແປງວັດສະດຸປ້ອນ (ຕູ້ແປງ); inverter ຫຼາຍລະດັບ (ຕູ້ inverter) ແລະລະບົບການຄວບຄຸມແລະປ້ອງກັນທີ່ມີຫນ່ວຍບໍລິການປ້ອນຂໍ້ມູນແລະສະແດງ (ຕູ້ຄວບຄຸມແລະປ້ອງກັນ).

ຕູ້ຫມໍ້ແປງວັດສະດຸປ້ອນຈະໂອນພະລັງງານຈາກການສະຫນອງພະລັງງານສາມເຟດໄປຫາຫມໍ້ແປງວັດສະດຸປ້ອນຫຼາຍ winding, ເຊິ່ງແຈກຢາຍແຮງດັນທີ່ຫຼຸດລົງໃຫ້ກັບ inverter ຫຼາຍລະດັບ.

A multilevel inverter ປະກອບດ້ວຍຈຸລັງ unified - converters. ຈໍານວນຂອງຈຸລັງແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍການອອກແບບສະເພາະແລະຜູ້ຜະລິດ. ແຕ່ລະຫ້ອງແມ່ນອຸປະກອນທີ່ມີ rectifier ແລະຕົວກອງເຊື່ອມຕໍ່ DC ກັບ inverter ແຮງດັນຂົວໂດຍໃຊ້ transistors IGBT ທີ່ທັນສະໄຫມ (insulated gate bipolar transistor). ປະຈຸບັນ AC ວັດສະດຸປ້ອນໄດ້ຖືກແກ້ໄຂໃນເບື້ອງຕົ້ນແລະຫຼັງຈາກນັ້ນປ່ຽນເປັນກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບກັບຄວາມຖີ່ແລະແຮງດັນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ໂດຍໃຊ້ inverter ລັດແຂງ.

ແຫຼ່ງຜົນໄດ້ຮັບຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າສະຫຼັບຄວບຄຸມໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຊຸດເຂົ້າໄປໃນການເຊື່ອມຕໍ່, ປະກອບເປັນໄລຍະແຮງດັນ. ການກໍ່ສ້າງລະບົບພະລັງງານຜົນຜະລິດສາມເຟດສໍາລັບມໍເຕີ asynchronous ແມ່ນດໍາເນີນໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ເຊື່ອມຕໍ່ຕາມວົງຈອນ "STAR".

ລະບົບການຄວບຄຸມປ້ອງກັນຕັ້ງຢູ່ໃນຕູ້ຄວບຄຸມແລະປ້ອງກັນແລະສະແດງໂດຍຫນ່ວຍງານ microprocessor ທີ່ມີປະໂຫຍດຫຼາຍທີ່ມີລະບົບການສະຫນອງພະລັງງານຈາກແຫຼ່ງພະລັງງານຂອງຕົວແປງເອງ, ອຸປະກອນປ້ອນຂໍ້ມູນ / ຜົນຜະລິດແລະເຊັນເຊີຫຼັກຂອງຮູບແບບການເຮັດວຽກໄຟຟ້າຂອງເຄື່ອງແປງ.

ທ່າແຮງປະຢັດ: ນັບລວມກັນ

ອີງໃສ່ຂໍ້ມູນທີ່ສະໜອງໃຫ້ໂດຍ Mitsubishi Electric, ພວກເຮົາຈະປະເມີນທ່າແຮງການປະຢັດພະລັງງານໃນເວລາແນະນຳຕົວປ່ຽນຄວາມຖີ່.

ທໍາອິດ, ໃຫ້ເບິ່ງວິທີການພະລັງງານມີການປ່ຽນແປງພາຍໃຕ້ຮູບແບບການຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ:

ຕອນນີ້ໃຫ້ພວກເຮົາຍົກຕົວຢ່າງຂອງການຄິດໄລ່.

ປະສິດທິພາບມໍເຕີໄຟຟ້າ: 96,5%;
ປະສິດທິພາບຂັບຄວາມຖີ່ຕົວແປ: 97%;
ພະລັງງານ shaft ພັດລົມໃນປະລິມານນາມ: 1100 kW;
ຄຸນ​ລັກ​ສະ​ນະ​ພັດ​ລົມ​: H=1,4 p.u. ຢູ່ Q=0;
ເວລາເຮັດວຽກເຕັມເວລາຕໍ່ປີ: 8000.
 
ຮູບແບບການເຮັດວຽກຂອງພັດລົມຕາມຕາຕະລາງ:

ຈາກກາຟທີ່ພວກເຮົາໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນຕໍ່ໄປນີ້:

ການ​ບໍ​ລິ​ໂພກ​ອາ​ກາດ 100​% – 20​% ຂອງ​ເວ​ລາ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ຕໍ່​ປີ​;
ການ​ບໍ​ລິ​ໂພກ​ອາ​ກາດ 70​% – 50​% ຂອງ​ເວ​ລາ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ຕໍ່​ປີ​;
ການ​ບໍ​ລິ​ໂພກ​ອາ​ກາດ 50​% – 30​% ເວ​ລາ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຕໍ່​ປີ​.

 
ການປະຫຍັດລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານຢູ່ທີ່ການໂຫຼດແລະການດໍາເນີນງານທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງມໍເຕີ (ການດໍາເນີນງານໂດຍສົມທົບກັບ VFD) ແມ່ນເທົ່າກັບ:

7 kWh/ປີ - 446 kWh/ປີ = 400 kWh/ປີ

ໃຫ້ພິຈາລະນາອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າເທົ່າກັບ 1 kWh / 5,5 rubles. ມັນເປັນມູນຄ່າທີ່ສັງເກດວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນປະຕິບັດຕາມປະເພດລາຄາທໍາອິດແລະມູນຄ່າສະເລ່ຍສໍາລັບຫນຶ່ງໃນວິສາຫະກິດອຸດສາຫະກໍາຂອງ Primorsky Territory ສໍາລັບ 2019.

ຂໍໃຫ້ໄດ້ເງິນຝາກປະຢັດໃນເງື່ອນໄຂການເງິນ:

3 kWh/ປີ*600 rub/kWh= 000 rub/ປີ

ການປະຕິບັດຂອງການປະຕິບັດໂຄງການດັ່ງກ່າວອະນຸຍາດໃຫ້, ການຄໍານຶງເຖິງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການດໍາເນີນງານແລະການສ້ອມແປງ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຕົວແປງຄວາມຖີ່ຂອງຕົນເອງ, ເພື່ອບັນລຸໄລຍະເວລາຈ່າຍຄືນຂອງ 3 ປີ.

ດັ່ງທີ່ຕົວເລກສະແດງໃຫ້ເຫັນ, ບໍ່ມີຄວາມສົງໃສກ່ຽວກັບຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງເສດຖະກິດຂອງການນໍາສະເຫນີ VFDs. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຜົນກະທົບຂອງການປະຕິບັດຂອງພວກເຂົາແມ່ນບໍ່ຈໍາກັດພຽງແຕ່ເສດຖະກິດເທົ່ານັ້ນ. VFDs ເລີ່ມຕົ້ນເຄື່ອງຈັກຢ່າງລຽບງ່າຍ, ຫຼຸດຜ່ອນການສວມໃສ່ຂອງມັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ຂ້ອຍຈະເວົ້າກ່ຽວກັບເລື່ອງນີ້ໃນຄັ້ງຕໍ່ໄປ.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com