Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ
Ninu ile-iṣẹ, o ju 60% ti ina mọnamọna jẹ nipasẹ awọn awakọ ina mọnamọna asynchronous - ni fifa, compressor, fentilesonu ati awọn fifi sori ẹrọ miiran. Eyi ni o rọrun julọ, ati nitorinaa o kere julọ ati iru ẹrọ ti o gbẹkẹle julọ.

Ilana imọ-ẹrọ ti ọpọlọpọ awọn iṣelọpọ ile-iṣẹ nilo awọn iyipada rọ ni iyara yiyi ti eyikeyi awọn oṣere. Ṣeun si idagbasoke iyara ti itanna ati imọ-ẹrọ kọnputa, ati ifẹ lati dinku awọn adanu ina, awọn ẹrọ ti han fun iṣakoso ọrọ-aje ti awọn ẹrọ ina mọnamọna ti awọn oriṣi oriṣiriṣi. Ninu nkan yii a yoo sọrọ nipa bii o ṣe le rii daju iṣakoso daradara julọ ti awakọ ina. Ṣiṣẹ ni ile-iṣẹ kan "Ẹrọ akọkọ" (ẹgbẹ ile-iṣẹ LANIT), Mo rii pe awọn onibara wa n san diẹ sii ati siwaju sii ifojusi si ṣiṣe agbara


Pupọ julọ agbara itanna ti o jẹ nipasẹ iṣelọpọ ati awọn irugbin ilana ni a lo lati ṣe diẹ ninu iru iṣẹ ẹrọ. Lati wakọ awọn ẹya ti n ṣiṣẹ ti ọpọlọpọ iṣelọpọ ati awọn ẹrọ imọ-ẹrọ, awọn ẹrọ ina mọnamọna asynchronous pẹlu rotor-squirrel-cage rotor ni a lo ni pataki (ni ọjọ iwaju a yoo sọrọ nipa iru ọkọ ina mọnamọna yii). Mọto ina funrararẹ, eto iṣakoso rẹ ati ẹrọ ẹrọ ti o tan kaakiri gbigbe lati ọpa alupupu si ẹrọ iṣelọpọ ṣe eto awakọ ina.

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ
Iwaju awọn adanu ina mọnamọna pọọku ninu awọn windings nitori ilana ti iyara yiyi motor, iṣeeṣe ti ibẹrẹ didan nitori ilosoke aṣọ ni igbohunsafẹfẹ ati foliteji - iwọnyi ni awọn ifiweranṣẹ akọkọ ti iṣakoso munadoko ti awọn ẹrọ ina mọnamọna.

Lẹhinna, tẹlẹ wa ati tun wa iru awọn ọna ti iṣakoso ẹrọ bii:

  • Iṣakoso igbohunsafẹfẹ rheostatic nipasẹ iṣafihan awọn atako ti nṣiṣe lọwọ afikun ninu awọn iyika yikaka motor, lẹsẹsẹ kukuru-yika nipasẹ awọn olubasọrọ;
  • iyipada ninu foliteji ni stator ebute, nigba ti awọn igbohunsafẹfẹ ti iru foliteji jẹ ibakan ati ki o dogba si awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn ise AC nẹtiwọki;
  • igbese ilana nipa yiyipada awọn nọmba ti polu orisii ti awọn stator yikaka.

Ṣugbọn awọn wọnyi ati awọn ọna miiran ti ilana igbohunsafẹfẹ gbe pẹlu wọn akọkọ drawback - awọn ipadanu pataki ti agbara itanna, ati ilana igbesẹ, nipasẹ asọye, kii ṣe ọna to rọ.

Ṣe awọn adanu eyiti ko ṣee ṣe?

Jẹ ki a gbe ni alaye diẹ sii lori awọn adanu eletiriki ti o waye ninu mọto ina asynchronous.

Awọn isẹ ti ẹya ina drive ti wa ni characterized nipasẹ awọn nọmba kan ti itanna ati darí titobi.

Awọn iwọn itanna pẹlu:

  • foliteji akọkọ,
  • lọwọlọwọ motor,
  • ṣiṣan oofa,
  • agbara elekitiroti (EMF).

Awọn iwọn ẹrọ akọkọ jẹ:

  • iyara yiyi n (rpm),
  • Yiyi iyipo M (N•m) ti awọn engine,
  • agbara ẹrọ ti ina mọnamọna P (W), ti a pinnu nipasẹ ọja ti iyipo ati iyara yiyipo: P=(M•n)/(9,55).

Lati ṣe afihan iyara ti iṣipopada iyipo, pẹlu igbohunsafẹfẹ iyipo n, opoiye miiran ti a mọ lati fisiksi ni a lo - iyara angula ω, eyiti o ṣafihan ni awọn radians fun iṣẹju kan (rad/s). Ibasepo atẹle wa laarin iyara angula ω ati igbohunsafẹfẹ iyipo n:

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ

ni akiyesi eyiti agbekalẹ gba fọọmu naa:

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ

Awọn gbára ti awọn engine iyipo M lori yiyipo iyara ti awọn oniwe-rotor n ni a npe ni awọn darí abuda kan ti awọn ina motor. Ṣe akiyesi pe nigbati ẹrọ asynchronous ba ṣiṣẹ, eyiti a pe ni agbara itanna eletiriki ni a gbejade lati stator si ẹrọ iyipo nipasẹ aafo afẹfẹ nipa lilo aaye itanna kan:

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ

Apakan ti agbara yii jẹ gbigbe si ọpa rotor ni irisi agbara ẹrọ ni ibamu si ikosile (2), ati pe iyokù ti tu silẹ ni irisi awọn adanu ni awọn resistance ti nṣiṣe lọwọ ti gbogbo awọn ipele mẹta ti iyipo iyipo.

Awọn adanu wọnyi, ti a npe ni itanna, jẹ dogba si:

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ

Nitorinaa, awọn adanu itanna jẹ ipinnu nipasẹ square ti lọwọlọwọ ti n kọja nipasẹ awọn windings.

Wọn ṣe ipinnu ni pataki nipasẹ ẹru ti mọto asynchronous. Gbogbo awọn iru adanu miiran, ayafi awọn itanna, yipada kere si pataki pẹlu fifuye.

Nitorinaa, jẹ ki a gbero bii awọn adanu itanna ti mọto asynchronous ṣe yipada nigbati iyara iyipo ti ṣakoso.

Awọn adanu itanna taara ni yiyi iyipo ti ẹrọ ina mọnamọna ni a tu silẹ ni irisi ooru inu ẹrọ ati nitorinaa pinnu alapapo rẹ. O han ni, ti o tobi awọn adanu itanna ni iyipo iyipo, iṣẹ ṣiṣe ti ẹrọ naa dinku, iṣẹ-ṣiṣe ti ọrọ-aje kere si.

Ṣiyesi pe awọn adanu stator jẹ isunmọ si awọn adanu rotor, ifẹ lati dinku awọn adanu itanna ninu ẹrọ iyipo paapaa ni oye diẹ sii. Ọna yẹn ti ṣiṣakoso iyara engine jẹ ọrọ-aje, ninu eyiti awọn adanu itanna ninu ẹrọ iyipo jẹ kekere.

Lati igbekale ti awọn ikosile o tẹle pe ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn ọkọ ayọkẹlẹ wa ni iyara rotor ti o sunmọ si amuṣiṣẹpọ.

Ayípadà Igbohunsafẹfẹ Drives

Awọn fifi sori ẹrọ gẹgẹbi awọn awakọ oniyipada-igbohunsafẹfẹ (VFDs), ti a tun pe ni awọn oluyipada igbohunsafẹfẹ (FCs)). Awọn eto wọnyi gba ọ laaye lati yi igbohunsafẹfẹ ati titobi ti foliteji ipele mẹta ti a pese si ẹrọ ina, nitori eyiti iyipada iyipada ninu awọn ipo iṣẹ ti awọn ẹrọ iṣakoso ti waye.

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹGa Foliteji Ayípadà Igbohunsafẹfẹ wakọ

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹVFD apẹrẹ

Eyi ni apejuwe kukuru ti awọn oluyipada igbohunsafẹfẹ to wa tẹlẹ.

Ni igbekalẹ, oluyipada naa ni awọn bulọọki ti o ni ibatan si iṣẹ-ṣiṣe: bulọọki transformer input (minisita oniyipada); oluyipada ipele-ọpọlọpọ (minisita oluyipada) ati iṣakoso ati eto aabo pẹlu titẹ sii alaye ati ẹyọ ifihan (iṣakoso ati minisita aabo).

Awọn minisita transformer input gbigbe agbara lati awọn mẹta-alakoso ipese agbara si a olona-yikaka input Amunawa, eyi ti o pin awọn dinku foliteji to kan olona-ipele oluyipada.

Oluyipada multilevel ni awọn sẹẹli ti a ti iṣọkan - awọn oluyipada. Nọmba awọn sẹẹli jẹ ipinnu nipasẹ apẹrẹ pato ati olupese. Ẹnu kọọkan ti ni ipese pẹlu oluṣeto ati àlẹmọ ọna asopọ DC kan pẹlu oluyipada foliteji afara nipa lilo transistors IGBT ode oni (transistor bipolar gate ti o ya sọtọ). Iṣagbewọle AC lọwọlọwọ jẹ atunṣe lakoko ati yipada si lọwọlọwọ alternating pẹlu igbohunsafẹfẹ adijositabulu ati foliteji nipa lilo oluyipada-ipinle to lagbara.

Awọn orisun abajade ti foliteji alternating ti iṣakoso ni a ti sopọ ni jara sinu awọn ọna asopọ, ti o ṣẹda ipele foliteji kan. Itumọ ti eto agbara iṣelọpọ ipele-mẹta fun mọto asynchronous ni a ṣe nipasẹ sisopọ awọn ọna asopọ ni ibamu si iyika “STAR”.

Eto iṣakoso aabo wa ninu iṣakoso ati minisita aabo ati pe o jẹ aṣoju nipasẹ ẹyọ microprocessor multifunctional pẹlu eto ipese agbara lati orisun agbara oluyipada, ohun elo alaye / ohun elo ti njade ati awọn sensosi akọkọ ti awọn ipo iṣẹ itanna oluyipada.

Nfi agbara pamọ: kika papọ

Da lori data ti a pese nipasẹ Mitsubishi Electric, a yoo ṣe iṣiro agbara fifipamọ agbara nigbati o n ṣafihan awọn oluyipada igbohunsafẹfẹ.

Ni akọkọ, jẹ ki a wo bii agbara ṣe yipada labẹ awọn ipo iṣakoso ẹrọ oriṣiriṣi:

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ
Bayi jẹ ki a fun apẹẹrẹ ti iṣiro kan.

Iṣiṣẹ mọto ina: 96,5%;
Imudara wakọ ipo igbohunsafẹfẹ: 97%;
Agbara ọpa onijakidijagan ni iwọn didun orukọ: 1100 kW;
Awọn abuda olufẹ: H=1,4 p.u. ni Q=0;
Akoko iṣẹ ni kikun fun ọdun kan: 8000 h.
 
Awọn ipo ṣiṣiṣẹ Fan ni ibamu si iṣeto:

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ
Lati ori aworan a gba data wọnyi:

100% agbara afẹfẹ - 20% ti akoko iṣẹ fun ọdun kan;
70% agbara afẹfẹ - 50% ti akoko iṣẹ fun ọdun kan;
50% agbara afẹfẹ - 30% akoko iṣẹ fun ọdun kan.

Ọna ti ọrọ-aje julọ lati ṣakoso awọn mọto jẹ oluyipada igbohunsafẹfẹ 
Awọn ifowopamọ laarin iṣẹ ni fifuye ti o ni iwọn ati iṣiṣẹ pẹlu agbara lati ṣakoso iyara moto (iṣiṣẹ ni apapo pẹlu VFD) jẹ dọgba si:

7 kWh fun ọdun - 446 kWh fun ọdun = 400 kWh fun ọdun

Jẹ ki a ṣe akiyesi idiyele ina mọnamọna dogba si 1 kWh / 5,5 rubles. O tọ lati ṣe akiyesi pe a mu idiyele ni ibamu si ẹka idiyele akọkọ ati iye apapọ fun ọkan ninu awọn ile-iṣẹ ile-iṣẹ ti Primorsky Territory fun ọdun 2019.

Jẹ ki a gba awọn ifowopamọ ni awọn ofin owo:

3 kWh / ọdun * 600 rub / kWh = 000 rub / ọdun

Iwa ti imuse iru awọn iṣẹ akanṣe gba laaye, ni akiyesi awọn idiyele ti iṣẹ ati awọn atunṣe, ati idiyele awọn oluyipada igbohunsafẹfẹ funrararẹ, lati ṣaṣeyọri akoko isanpada ti ọdun 3.

Gẹgẹbi awọn isiro ṣe fihan, ko si iyemeji nipa iṣeeṣe eto-ọrọ aje ti iṣafihan awọn VFDs. Sibẹsibẹ, ipa ti imuse wọn ko ni opin si eto-ọrọ aje nikan. Awọn VFD laisiyonu bẹrẹ ẹrọ naa, dinku yiya rẹ ni pataki, ṣugbọn Emi yoo sọrọ nipa eyi nigbamii ti.

orisun: www.habr.com

Fi ọrọìwòye kun