Ao amin'ny indostria, maherin'ny 60% ny herinaratra no lanin'ny fiara elektrika asynchronous - amin'ny paompy, compressor, ventilation ary fametrahana hafa. Izany no tsotra indrindra, ary noho izany mora indrindra sy azo antoka indrindra karazana maotera.
Ny dingana ara-teknolojia amin'ny famokarana indostrialy isan-karazany dia mitaky fiovana moramora amin'ny hafainganan'ny fihodinan'ny actuators rehetra. Noho ny fivoarana haingana ny teknolojia elektronika sy informatika, ary koa ny faniriana hampihena ny fahaverezan'ny herinaratra, dia nisy fitaovana ho an'ny fanaraha-maso ara-toekarena ny motera elektrika isan-karazany. Amin'ity lahatsoratra ity dia hiresaka momba ny fomba hiantohana ny fanaraha-maso mahomby indrindra amin'ny fiara elektrika isika. Miasa amina orinasa (groupe ny orinasa ), Hitako fa ny mpanjifanay dia mifantoka bebe kokoa amin'ny fahombiazan'ny angovo
Ny ankamaroan'ny angovo elektrika lanin'ny orinasa mpamokatra sy fanodinana dia ampiasaina amin'ny asa mekanika sasany. Mba hampandeha ny faritra miasa amin'ny famokarana sy mekanika ara-teknolojia isan-karazany, ny motera elektrika asynchronous miaraka amin'ny rotor squirrel-cage no tena ampiasaina (amin'ny ho avy dia hiresaka momba ity karazana motera elektrika ity isika). Ny motera elektrika mihitsy, ny rafitra fanaraha-maso azy ary ny fitaovana mekanika izay mamindra ny fihetsiketsehana avy amin'ny motera motera mankany amin'ny mekanika famokarana dia mamorona rafitra fiara elektrika.
Ny fisian'ny fatiantoka kely indrindra amin'ny herinaratra ao amin'ny windings noho ny fifehezana ny hafainganam-pandehan'ny fihodinan'ny maotera, ny mety hisian'ny fanombohana milamina noho ny fitomboan'ny matetika sy ny voltase - ireo no postulates lehibe indrindra amin'ny fanaraha-maso mahomby amin'ny motera elektrika.
Raha ny marina, teo aloha dia nisy ary mbola misy fomba fanaraha-maso maotera toy ny:
- fanaraha-maso matetika rheostatic amin'ny alalan'ny fampidirana fanampiny mavitrika fanoherana ao amin'ny maotera miolikolika faritra, sequentially fohy-circuited amin'ny contactors;
- fiovana amin'ny voltase amin'ny terminal stator, raha ny fatran'ny voltase toy izany dia tsy miova ary mitovy amin'ny fatran'ny tambajotra AC indostrialy;
- dingana fitsipika amin'ny alalan'ny fanovana ny isan'ny tsato-kazo tsiroaroa ny stator miolikolika.
Saingy ireo sy ireo fomba hafa amin'ny fanaraha-maso matetika dia mitondra ny tsy fahampiana lehibe indrindra - ny fatiantoka lehibe amin'ny angovo elektrika, ary ny fitsipiky ny dingana, amin'ny famaritana, dia tsy fomba mora azo.
Tsy azo ihodivirana ve ny fatiantoka?
Andeha hojerentsika amin'ny antsipiriany bebe kokoa ny fatiantoka elektrika mitranga amin'ny motera elektrika asynchronous.
Ny fiasan'ny fiara elektrika dia miavaka amin'ny habetsahana elektrika sy mekanika maromaro.
Ny habetsahan'ny elektrika dia misy:
- Volon'ny mains,
- maotera ankehitriny,
- flux magnetika,
- hery electromotive (EMF).
Ny habe mekanika lehibe dia:
- hafainganam-pandehan'ny fihodinana n (rpm),
- torque mihodinkodina M (Nβ’m) ny motera,
- hery mekanika amin'ny motera elektrika P (W), voafaritry ny vokatry ny torque sy ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana: P=(Mβ’n)/(9,55).
Mba hamaritana ny hafainganan'ny fihodinana fihodinana, miaraka amin'ny fatran'ny fihodinana n, dia ampiasaina ny habetsahana hafa fantatra amin'ny fizika - ny hafainganam-pandehan'ny zoro Ο, izay aseho amin'ny radianina isan-tsegondra (rad/s). Misy fifandraisana manaraka eo amin'ny hafainganam-pandehan'ny zoro Ο sy ny fatran'ny fihodinana n:
amin'ny fiheverana hoe iza no maka ny formulaire:
Ny fiankinan'ny motera torsi M amin'ny hafainganam-pandehan'ny rotor n dia antsoina hoe toetra mekanika amin'ny motera elektrika. Mariho fa rehefa miasa ny milina asynchronous, ilay antsoina hoe hery elektromagnetika dia mifindra avy amin'ny stator mankany amin'ny rotor amin'ny alΓ lan'ny elanelan'ny rivotra amin'ny alΓ lan'ny saha elektromagnetika:
Ny ampahany amin'io hery io dia ampitaina amin'ny tohatra rotor amin'ny endrika hery mekanika araka ny fitenenana (2), ary ny ambiny dia navotsotra amin'ny endrika fatiantoka amin'ny fanoherana mavitrika amin'ny dingana telo amin'ny circuit rotor.
Ireo fatiantoka ireo, antsoina hoe elektrika, dia mitovy amin'ny:
Noho izany, ny fatiantoka elektrika dia voafaritra amin'ny alΓ lan'ny efamira misy ankehitriny mandalo amin'ny windings.
Izy ireo dia voafaritra amin'ny alΓ lan'ny enta-mavesatry ny motera asynchronous. Ny karazana fatiantoka hafa rehetra, afa-tsy ny elektrika, dia miova kely kokoa noho ny enta-mavesatra.
Noho izany, andeha hodinihintsika ny fiovan'ny fatiantoka elektrika amin'ny motera asynchronous rehefa voafehy ny hafainganam-pandehan'ny fihodinana.
Ny fatiantoka elektrika mivantana amin'ny fihodinan'ny rotor amin'ny motera elektrika dia avoaka amin'ny endriky ny hafanana ao anaty milina ary noho izany dia mamaritra ny hafanany. Mazava ho azy fa ny lehibe kokoa ny fatiantoka elektrika ao amin'ny rotor circuit, ny ambany ny fahombiazan'ny motera, ny tsy dia ara-toekarena ny asa.
Raha jerena fa ny fahaverezan'ny stator dia mitovy amin'ny fahaverezan'ny rotor, ny faniriana hampihenana ny fahaverezan'ny herinaratra ao amin'ny rotor dia azo takarina kokoa. Ara-toekarena io fomba fanaraha-maso ny hafainganam-pandehan'ny motera io, izay somary kely ny fatiantoka elektrika ao amin'ny rotor.
Avy amin'ny famakafakana ny fanehoan-kevitra dia manaraka fa ny fomba ara-toekarena indrindra amin'ny fanaraha-maso ny motera dia amin'ny hafainganam-pandehan'ny rotor akaikin'ny synchronous.
Variable Frequency Drives
Fametrahana toy ny variable-frequency drives (VFDs), antsoina koa hoe frequency converters (FCs) ). Ireo toe-javatra ireo dia mamela anao hanova ny matetika sy ny amplitude ny telo-dingana malefaka omena ny motera elektrika, noho izany dia azo atao ny manova ny fomba fiasan'ny rafitra fanaraha-maso.
Fitondran'ny Frequency Variable High Voltage
VFD design
Ity misy famaritana fohy momba ireo mpanova matetika efa misy.
Amin'ny lafiny ara-drafitra, ny mpanova dia misy blocs mifandraika amin'ny asa: bloc transformer input (cabine transformer); inverter multi-level (cabine inverter) ary rafitra fanaraha-maso sy fiarovana miaraka amin'ny fampidirana fampahalalana sy fitaovana fampirantiana (kabiby fanaraha-maso sy fiarovana).
Ny kabinetran'ny mpanova fampidirana dia mamindra angovo avy amin'ny famatsiana herinaratra amin'ny dingana telo mankany amin'ny mpanova fampidirana mihodinkodina maromaro, izay mizara ny voltase mihena amin'ny inverter maromaro.
Ny inverter multilevel dia misy sela mitambatra - converters. Ny isan'ny sela dia voafaritra amin'ny endrika manokana sy ny mpanamboatra. Ny cellule tsirairay dia misy rectifier sy sivana rohy DC miaraka amin'ny inverter voltase tetezana mampiasa transistors IGBT maoderina (transistor bipolar vavahady insulated). Ny fidirana AC ankehitriny dia ahitsy amin'ny voalohany ary avy eo dia avadika ho alternating current miaraka amin'ny fanerena azo amboarina sy ny voltase amin'ny alΓ lan'ny inverter solid-state.
Ampifandraiso amin'ny andiam-pifandraisana ny loharanon'ny voltase mifandimby voafehy, ka mamorona dingana misy voly. Ny fananganana rafitra herinaratra telo-dingana ho an'ny motera asynchronous dia tanterahana amin'ny alΓ lan'ny rohy mampifandray amin'ny faritra "STAR".
Ny rafitra fanaraha-maso fiarovana dia hita ao amin'ny kabinetra fanaraha-maso sy fiarovana ary aseho amin'ny alΓ lan'ny microprocessor multifunctional miaraka amin'ny rafitra famatsiana herinaratra avy amin'ny loharanon'ny herin'ny mpanova, fitaovana fampidirana/famoahana fampahalalana ary sensor voalohany amin'ny fomba fiasa elektrika an'ny mpanova.
Ny mety ho fitahirizana: miara-miisa
Mifototra amin'ny angon-drakitra nomen'ny Mitsubishi Electric, hanombantombana ny mety ho fitsitsiana angovo isika rehefa mampiditra converters matetika.
Voalohany, andeha hojerentsika ny fiovan'ny hery amin'ny fomba fanaraha-maso maotera samihafa:
Andeha isika hanome ohatra momba ny kajy.
Fahombiazan'ny maotera elektrika: 96,5%;
Fahombiazan'ny fiara matetika miovaova: 97%;
Herin'ny fan shaft amin'ny volume nominal: 1100 kW;
Toetran'ny mpankafy: H=1,4 p.u. amin'ny Q=0;
Fotoana fiasana feno isan-taona: 8000 h.
Fomba fiasan'ny mpankafy araka ny fandaharam-potoana:
Avy amin'ny grafika dia mahazo ireto data manaraka ireto isika:
100% fanjifana rivotra - 20% amin'ny fotoana fiasana isan-taona;
70% fanjifana rivotra - 50% amin'ny fotoana fiasana isan-taona;
50% fanjifana rivotra - 30% fotoana fiasana isan-taona.
Ny fitsitsiana eo amin'ny fampandehanana amin'ny enta-mavesatra nomena sy ny fampandehanana miaraka amin'ny fahafahana mifehy ny hafainganam-pandehan'ny maotera (miasa miaraka amin'ny VFD) dia mitovy amin'ny:
7 kWh/taona - 446 kWh/taona= 400 kWh/taona
Andeha hojerentsika ny vidin'ny herinaratra mitovy amin'ny 1 kWh / 5,5 roubles. Tsara ny manamarika fa ny vidiny dia alaina araka ny sokajy vidiny voalohany sy ny sanda antonony ho an'ny iray amin'ireo orinasa indostrialy ao amin'ny Faritanin'i Primorsky ho an'ny taona 2019.
Andeha horaisintsika amin'ny lafiny vola ny tahiry:
3 kWh/taona*600 roubles/kWh= 000 rub/taona
Ny fampiharana ny tetik'asa toy izany dia mamela, amin'ny fiheverana ny vola lany amin'ny fandidiana sy ny fanamboarana, ary koa ny vidin'ny converters matetika, hahatratra ny fe-potoana famerenam-bola mandritra ny 3 taona.
Araka ny asehon'ny tarehimarika dia tsy misy isalasalana ny fahafahan'ny toekarena amin'ny fampidirana VFD. Tsy ny toekarena ihany anefa no vokatry ny fampiharana azy ireo. Ny VFD dia manomboka tsara ny motera, mampihena be ny fitafy azy, fa hiresaka momba izany aho amin'ny manaraka.
Source: www.habr.com