Проекты АСУ технологических процессов и установок коммунального хозяйства
с применением частотно-регулируемых приводов.
Зачерпнув ладонью воду и поднеся ко рту умирающего от жажды члена
коллектива обезьяна, сама того не сознавая, изобрела первый в природе насос.
Насос - второй логический шаг развития цивилизации после колеса. В настоящее
время насос - самый распространенный механизм после электродвигателя.
Взаимоотношения двух самых распространенных в мире механизмов и будем
рассматривать применительно к коммунальному хозяйству. Предприятие водоснабжения
и канализации - это набор насосных станций для перекачивания потребляемой и
потребленной жидкостей, очистных сооружений, где тоже масса насосов и
трубопроводной (водопроводной и канализационной сети) сети. В конечном итоге все
это (я искренне надеюсь) сделано для удовлетворения потребителей.
Потребители живут согласно жизненным циклам, это обуславливает
циклические – суточные, недельные, месячные и годовые изменения объема
потребления и стоков. Запас прочности сетей позволяет жить без какого-либо
регулирования, что и происходило в советские времена (в эпоху халявных
ресурсов). Требование регулирования насосных агрегатов – это следствие
требований ресурсосбережения и логическое следствие – регулирование подводимой к
насосному агрегату энергии в соответствии с режимом
сети.
Водопроводная сеть хоть и железная, но как показывает опыт , не очень.
Давление в сети превышать нельзя. Если оно низкое, будут звонить старушки, если
высокое, то будут лопаться трубы и опять звонить старушки. Давление надо
регулировать. Регулировать это означает изменять характеристики сети в
соответствии с выбранным параметром. В теории проектировщики не дураки и
характеристики сети и насосных агрегатов близки к оптимальным. То есть регулируя
(меняя параметры сети) лучше сделать нельзя – куда уж лучше. Можно сделать
только хуже. Хуже можно сделать многое – прикрутить задвижку, расточить рабочее
колесо насоса, поставить шайбу в поток. Все это приведет к снижению
производительности и транспортной способности сети в соответствии с заданными
сиюминутными требованиями. При этом электрическое потребление будет оставаться
практически неизменным и несоответствующим реальному
процессу.
Возникает мысль подводить электричества столько, сколько нужно в данный
момент. Но в теории проектировщики не дураки и характеристики сети близки к
оптимальным. Надо испортить электрическую сеть! Хуже можно сделать многое –
прикрутить задвижку, расточить рабочее колесо насоса, поставить шайбу в
поток-следуя водопроводно-электрическому дуализму – снизить напряжение,
установить регулировочный реостат (кто не верит, пусть залезет в трамвай). При
этом электрическое потребление будет оставаться практически неизменным и
несоответствующим реальному процессу.
Можно изменить частоту питающей сети и насосные агрегаты тоже будут изменять производительность. Потреблять будут согласно своей производительности на установленной частоте. Способ не дешёвый, не простой, но самый эффективный. О его достоинствах и принципах реализации написано много.
ЧРП для
коммунального хозяйства. На сегодня фактически стандартным ЧРП для ЖКХ можно
считать ЧРП фирмы Danfoss VLT 6000. Возможно есть и
другие, но наш опыт позволяет считать его оптимальным и обладающим необходимым
набором функций. Это –
1.
Автоматическая компенсация
энергопотребления
2.
Встроенный PID регулятор и блок питания
датчика
3.
Встроенный RS485
4.
Встроенный RFI фильтр
5.
Функция обогрева двигателя
6.
Время уставки интегрирования до трех
часов
7.
Возможность работать с соединительными кабелями до 300
м
Обзор остальных преобразователей и сравнение характеристик оставим
заинтересованным лицам. Критика не является целью данной
статьи.
ЧРП со
втроенным PID регулятором решает все
проблемы, связанные с обеспечением поддержания стабильного заданного давления,
потока, температуры или кислорода, при условии установки задатчика в
непосредственной близости от устройства. На этом заканчивается первый этап
внедрения ЧРП и то что мы называем вульгарным энергосбережением. На дворе 2004
год и пора обобщать опыт внедрения ЧРП и осмысливать результаты. Сначала о
недостатках.
Слово недостатки плохое, назовем это спецификой. Специфика использования
частотно-регулируемого привода (ЧРП) – это возврат в реальный мир, где
существует реальная электрическая машина, с потерями, необходимостью охлаждения,
конечной электрической прочностью и генератор переменного тока далеко не
идеальной формы, с переходными процессами и выбросами напряжения. Если бы в
природе не существовало бы ограничений, то и не было бы похмелья (абстинентного
синдрома – для любителей наукообразия). Диапазон изменения производительности
насосных агрегатов с использованием ЧРП традиционно от 0,6 до 1,0 от номинальной
производительности. Поэтому бездумная установка ЧРП, особенно на давно
построенных объектах, к удивлению пионеров автоматизации ожидаемых эффектов не
дает.
Пионеры со времен Мальчиша-Кибальчиша отличались стойкими убеждениями.
Убеждения в сочетании с пробелами в образовании становятся заблуждениями.
Устоявшаяся система заблуждений трудно искоренима, повсеместно заменяет
инженерное образование и называется мировоззрением.
Любому активному процессу сопутствует появление пены на поверхности.
Иногда она видна издалека. Тотальное стремление жить на халяву, прикрываемое
лозунгами об энергосбережении и повышении эффективности, вынесло на поверхность
не только одиозных личностей, но не менее амбициозные проекты, являющие собой
жуткое сочетание качетничества с техническим
авантюризмом.
Людей, занимающихся интеллектуальным трудом за 120 рублей в месяц, язык не поворачивается даже сейчас
упрекать в отсутствии профессиональной гордости, впрочем как и тех, чье
профессиональное становление происходило в эпоху обмена эшелона сигарет на
пароходы сахара с пропитием разницы в приморском ларьке где-нибудь на
Кипре.
Глобальное заблуждение применительно о ЧРП – если не делать полезной
работы, то энергия не расходуется. То есть, если насос крутится на минимальных
оборотах и воду в следствии этого не качает, то электроэнергия не расходуется.
Неожиданное следствие – на насосе прикрытом задвижкой установка ЧРП не дает
экономии так как потребная работа ею (задвижкой) и ограничивается. При этом
совершенно не оспаривается факт, что можно вспотеть и ничего не сделать. В этом
случае насос надо выключать для получения реальной экономии электроэнергии, но
увы - не каждому дано выключить однажды включенное.
Потратил десять лет жизни пытаясь понять, почему в теплосетях так хотят
мерить температуру с точностью до 0,01%. Объяснить, что мерить температуру с
точностью до 0,01% в диапазоне 100 градусов С можно только с бюджетом Микрософта
практически невозможно. Все просто – хотели сделать теплосчетчик, но у
расходомера погрешность большая, а мысль глубокая – с погрешностями производятся
те же действия, что и с основными величинами, то есть если величины умножаются
то и погрешности перемножаются. 5% расходомера на 0,01% термометра – точность
обалдеть. А если бы величины надо было делить....
Господа! Погрешности складываются всегда или берется только самая большая
из них. Больше об этом только за отдельные деньги. Не могу! Это иллюстрация
тезиса, что внедрение средств автоматизации обязывает исполнителя следить за
ростом технической грамотности заказчика (и безусловно святая обязанность
интеллегента перед своим народом), тем более, что клиент получает оборудование
из абсолютно другой области знаний, отрасли, промышленности - чего хотите. И
надо честно сказать клиенту – от проблем он не избавится, они просто станут
другими.
Основные результаты первого этапа внедрения
ЧРП.
Первым этапом внедрения ЧРП мы считаем бездумную установку ЧРП на
насосные станции второго подъема из расчета один ЧРП на одну станцию и работа по
давлению на выходе станции. Эффект нагляден, но как правило ниже ожидаемого,
особенно для больших станций (верхняя граница подачи может оказаться чуть выше
нижней границы диапазона регулирования).
Второй этап отмечен попыткой использовать знания полученные в начальной
школе и выглядит более осмысленным. Это в первую очередь замена насосных
агрегатов с последующей установкой ЧРП. Построение многонасосных станций с
установкой ЧРП на каждом насосе. Обеспечение их синхронной работы без провалов в
диапазоне регулирования. Датчик по прежнему находится на выходе насосной
станции. Основная особенность второго этапа – рост капитальных вложений и
долговременные экономические эффекты.
Третий этап внедрения ЧРП начнется с понимания того, что энергосбережение – это комплекс мероприятий , в которых ЧРП даже могут и не использоваться. Сливки сняты во время первых двух этапов, очевидные эффекты получены – пора думать. Кое- где даже вспомнили о потребителе, именно он платит за конечную услугу и это его деньги надо делить, пилить,....Потребителя не волнует давление на выходе насосной станции. Все время говорим о давлении воды, но это для наглядности – это слово можно заменить на температуру, подачу и тд. На третьем этапе ЧРП потерял свое значение как самостоятельный продукт и стал одним из многих устройств, призванных решать задачу автоматизации процессов ЖКХ и энергосбережения.
Стремление
автоматизировать все, что не нужно привело к тому, что забыты замечательные
приборы – устройства плавного пуска. УПП во многих случаях являются отличной
альтернативой для ЧРП, тем более, что во многих местах ЧРП просто вредны.
Современные УПП, например фирмы
Danfoss, представляют
высокотехнологичные приборы с интегрированными обходными контакторами, что очень
удобно для строительства шкафов управления насосами для различных задач. В самом
же названии УПП уже заложено идеологическое заблуждение, говорящее о том, как
производители страшно далеки от народа и насосв, которые у народа есть. При
работе с насосами, особенно на КНС, работающих на длинную магистраль необходим
плавный останов. При этом пуск может быть и прямым, если сеть выдержит
(электрическая). Требование плавного останова насоса, особенно для КНС, требует
совершенно новых подходов к проектированию и изготовлению станций управления
насосами. Необходимо рассчитывать производительность во время останова,
изменение уровня на время останова, коррекцию уставок для обеспечения плавного
останова и т. д.
Каковы основные тенденции создания АСУ ТП в настоящее время. Широкая
доступность разнообразных средств связи и последовательное снижение стоимости
трафика передачи данных привели к новым требованиям при построении систем
управления. В первую очередь появилось требование дистанционного изменения
параметров локальных алгоритмов в соответствии с временем суток,
....
С увеличением информационной емкости и дисперсией вычислительной системы
появляется требование постоянной адаптации локальных алгоритмов управления в
соответствии с целевыми функциями всей управляющей системы. В локальных контурах
регулирования ЧРП как правило был основным регулирующим механизмом, а устройство
снятия параметров находилось всегда в разумной близости. Применительно к ЧРП
основные тенденции развития АСУ можно определить как удаление на значительное
расстояние устройство снятия параметра регулирования на значительное расстояние
с использованием многообразия средств связи или выработки управляющего
воздействия вообще на основе анализа группы параметров, получаемых из разных
мест системы.
Процесс внедрения энергосберегающих технологий начался достаточно давно и
внедрение только ЧРП более не дает желаемого эффекта, так как диапазон регулирования не всегда удовлетворяет
требованиям технологии.
ЧРП перестал быть самостоятельным продуктом, но еще немного может кормить
производителя.
На рынок выходит комплексный продукт – система управления, ЧРП и набор
агрегатов, подключенных к ЧРП.
Возможность управления частотой вращения короткозамкнутых асинхронных электродвигателей была доказана сразу же после их изобретения. Реализовать эту возможность удалось лишь с появлением силовых полупроводниковых приборов - сначала тирристоров, а позднее транзисторов IGBT. В настоящее время во всём мире широко реализуется способ управления асинхронной машиной, которая сегодня рассматривается не только с точки зрения экономии энергии, но и с точки зрения совершенствования управления технологическим процессом.
В промышленности и быту применяют двигатели переменного и постоянного тока. Исторически сложилось, что для регулирования скорости вращения чаще использовали двигатель постоянного тока. Преобразователь в данном случае регулировал только напряжением, был прост и дешёв. Однако двигатели постоянного тока имеют сложную конструкцию, критичный в эксплуатации щёточный аппарат и сравнительно дороги.
Асинхронные двигатели широко распространены, надёжны, имеют относительно невысокую стоимость, хорошие эксплуатационные качества, но регуляторы скорости их вращения из-за сложности систем электронного регулирования частоты питающего напряжения стоили до начала 80-х годов дорого и не обладали качествами, необходимыми для широкого внедрения в индустрию. Быстрый рост рынка преобразователей частоты для асинхронных двигателей не в последнюю очередь стал возможен в связи с появлением новой элементной базы - силовых модулей на базе IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), рассчитанный на токи до нескольких килоампер, напряжением до нескольких киловольт и имеющих частоту коммутации 30 кГц и выше.
Существует два основных типа преобразователей частоты: с непосредственной связью и с промежуточным контуром постоянного тока. В первом случае выходное напряжение синусоидальной формы формируется из участков синусоид преобразуемого входного напряжения. При этом максимальное значение выходной частоты принципиально не может быть равным частоте питающей сети. Частота на выходе преобразователя этого типа обычно лежит в диапазоне от 0 до 25-33 Гц. Но наибольшее распространение получили преобразователи чатоты с промежуточным контуром постоянного тока, выполненные на базе инвенторов напряжения. Структурная схема такого преобразователя приведена на Рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема преобразователя частоты с промежуточным контуром постоянного тока.
Типы нагрузок
Требования к электроприводу определяются диапазоном требуемых скоростей и типом нагрузки. Зависимость между скоростью вращения и моментом сопротивления неодинаковы для нагрузок разного типа (Рис. 2). Многие нагрузки могут рассматриваться как имеющие постоянный момент во всём диапазоне изменения скорости. К ним относятся, например, конвейеры, компрессоры и поршневые насосы.
Рис.2. Механические характеристики типичных нагрузок
Некоторые виды нагрузки имеют переменную механическую характеристику, для которой момент нагрузки возрастает с увеличением скорости вращения. Типичным примером устройств с такой нагрузкой являются центробежные насосы и вентиляторы, чья механическая характеристика описывается уравнением квадратичной параболы, а значит, потребляемая мощность пропорциональна кубу скорости вращения. Из этого следует, что даже небольшое снижение скорости электропривода может дать значительный выигрыш в мощности - вот почему экономия электроэнергии является главным преимущестовм использования управляемого электропривода для насосов и вентиляторов. Теоретически снижение скорости на 10% даёт тридцати процентную экономию мощности.
Есть класс устройств (экструдеры, промышленные миксеры), у которых механическая характеристика близка к характеристике насосов и вентиляторов. Но особенность нагрузок такого типа состоит в наличии высокого пускового момента, который с увеличением скорости снижается, а затем, начиная с некоторого значения, характеристика становится квадратичной.
Кроме того, существует и большое число нагрузок с совершенно уникальными механическими характеристиками. Поэтому в любом случае выбору электродвигателя и преобразователя частоты должен предшествовать этап анализа характера нагрузки и её механической характеристики.
Режимы управления электродвигателем
В зависимости от характера нагрузки преобразователь частоты обеспечивает различные режимы управления электродвигателем, реализуя ту или иную зависимость между скоростью вращения электродвигателем и выходным напряжением.
Режим с линейной зависимостью между напряжением и частотой ( U/f=const ) реализуется простейшими преобразователями частоты для обеспечения постоянного момента нагрузки и используется для управления синхронными двигателями или двигателями, подключёнными параллельно. Вместе с тем при уменьшении частоты, начиная с некоторого значения, максимальный момент двигателя начинает падать. Для повышения момента на низких частотах в преобразователях предусматривается функция повышения начального значения выходного напряжения, которая используется для компенсации падения момента для нагрузок с постоянным моментом или увеличения начального момента для нагрузок с высоким пусковым моментом, таких, например, как промышленный миксер.
Для регулирования электроприводов насосов и вентиляторов используется квадратичная зависимость напряжения/частоты (U/f2=const). Этот режим, так же как и предыдущий, можно использовать для управления параллельно подключенными двигателями. Вместе с тем для повышения качества управления приводом требуется использование других, более совершенных методов управления. К ним относятся метод управления протокосцеплением (Flux Current Control - FCC) и метод бессенсорного векторного управления (Sensorless Vector Control - SVC). Оба метода базируются на использовании адаптивной модели электродвигателем, которая строится с помощью специализированного вычислительного устройства, входящего в состав управления преобразователя.
Наиболее точное и эффективное управление обеспечивает режим векторного управления без датчика обратной связи по скорости (SVC). Если в двигателях постоянного тока имеются две обмотки (статорная, или возбуждённая и роторная, или якорная), что позволяет управлять раздельно скоростью вращения ( ток возбуждения ) и электромагнитным моментом ( ток якоря ), то в двигателях переменного тока с короткозамкнутым ротором имеется всего лишь одна статорная обмотка, через которую формируется возбуждающее магнитное поле и определяет вращающий момент. С этим и связаны все трудности управления электродвигателем. Выход остаётся один: необходимо управлять амплитудой и фазой статорного тока, то есть его вектором, однако для управления фазой тока, а значит, и фазой магнитного поля статора относительно вращающегося ротора необходимо знать точное положение ротора в любой момент времени. Эта задача может быть решена с использованием датчика положения, например, шифратора приращений. В такой конфигурации привод переменного тока по качеству регулирования становится сопоставим с приводом постоянного тока, но в составе большинства стандартных электродвигателей переменного тока встроенные датчики положения отсутствуют, поскольку их введение неизбежно ведёт к усложнению конструкции двигателя и существенному повышению его стоимости.
Применение же современной технологии векторного управления позволяет обойти это ограничение путём использования математической адаптивной модели двигателя для предсказания положения ротора. При этом система управления должна с высокой точностью измерять значение выходных токов и напряжений, обеспечивать расчёт параметров двигателя (сопротивление статора, значение индуктивности рассеяния и.т.д.), точно моделировать тепловые характеристики двигателя с различными режимами его работы, осуществлять большой объём вычислений с очень высокой скоростью. Последнее обеспечивается применением в составе системы управления преобразователя специализированных интегральных схем ASIC.
Векторное управление без датчиков обратной связи по скорости позволяет обеспечивать динамические погрешности, характерные для регулируемого привода с замкнутой обратной связью. Однако полное управление моментом при скорости, близкой к нулевой, невозможно без обратной связи по скорости. Такая обратная связь становится необходимой и для достижения погрешности регулирования менее 1%. Контур обратной связи при этом легко реализуется с помощью самого преобразователя частоты.
Вместе с тем режим векторного управления не может быть использован для синхронных или реактивных синхронных двигателей, для группы двигателей, чья номинальная мощность меньше половины мощности преобразователя частоты или превышает его.
Энергетические потери и вид регулирования
Потери энергии в технологическом процессе зависят от расхода сети (технологической нагрузки), определяемого потребителем, и потерь напора на оборудовании насосной станции которые определяются гидравлическим сопротивлением элементов схемы. Для организации технологического процесса с минимальными энергетическими потерями необходимо, в первую очередь, снизить потери напора между трубопроводом насосного агрегата и сетью потребителей.
Кроме того, в процессе функционирования в зависимости от режимов работы системы может меняться давление перед насосом, создаваемое источником водоснабжения. Измерение этого давления также отражается на величине давления в сети потребителей.
Такой характер взаимосвязи параметров требует установки в системе дроссельных регулирующих элементов - регулирующих клапанов (иногда их роль выполняют напорные задвижки агрегатов). Эти элементы создают дополнительное гидравлическое сопротивление и позволяют обеспечить стабильное давление в сетевом трубопроводе. При использовании дроссельных элементов происходит распределение напора на элементах системы.
На величину потерь при дроссельном регулировании влияет не только регулирующий элемент: чаще всего на этапе проектирования выбирается насосный агрегат с определённым запасом напора, а при замене насосных агрегатов новое оборудование может иметь несколько завышенные характеристики. Кроме того, диапазон изменения входных давлений (перед всасывающим патрубком насосного агрегата) оказывает влияние на величину давления за насосным агрегатом. Все эти обстоятельства приводят к тому, что потери энергии в ходе технологического процесса становятся достаточно большими, достигающими 45 и более процентов от номинальной мощности агрегата.
Для решения задачи минимизации потерь, связанных с регулированием давления в сети, необходимо исключить дополнительные гидравлические сопротивления на участке от насосного агрегата до сетевого трубопровода, то есть необходимо полностью открыть всю запорно-регулируюшую арматуру. Это можно сделать, если процесс регулирования давления передать насосному агрегату. Теория работы нагнетателей (насосов и вентиляторов) доказывает, что изменение частоты вращения привода нагнететеля изменяет его напорные характеристики, кроме того, напор создаваемый нагнетателем, пропорционален квадрату частоты вращения агрегата. Изменение напорных характеристик насосного агрегета при изменении частоты вращения иллюстрирует рис.3, на котором кривая 1 соответствует номинальной ( при номинальной частоте вращения привода) напорной характеристике , а кривые 2-4 - напорным характеритсикам при пониженной частоте вращения.
Рис.3. Характеристик насосного агрегата и сети с частотным регулированием.
Если организовать работу привода насосного агрегата таким образом, чтобы он при изменении параметров технологического процесса (расхода в сети и давления на входе агрегата) изменял частоту вращения, то в итоге можно без существенных потерь энергии стабилизировать давление в сети потребителей. При таком способе регулирования исключаются потери напора (нет дроссельных элементов), а значит, и потери гидравлической энергии.
Способ регулирования давления в сети путём изменения частоты вращения привода насосного агрегата снижает энергопотребление ещё и по другой причине. Собственно насос как устройство преобразования энергии имеет свой коэффициент полезного действия - отношение механической энергии, приложенной к валу, к гидравлической энергии, получаемой в напорном трубопроводе насосного агрегата. Характер изменения коэффициента полезного действия насоса в зависимости от расхода жидкости Q при различных частотах представлен на рис.4.
Рис.4. Изменение КПД насосного агрегата с частотным регулированием при изменении производительности.
В соответствии с теорией подобия максимум коэффициента полезного действия с уменьшением частоты вращения несколько снижается и смещается влево. Анализ требуемого изменения частоты насосного агрегата при изменении расхода в сети показывает, что с уменьшением расхода требуется снижение частоты вращения. Если рассмотреть работу агрегата для расхода меньше номинального (вертикальные линии А и В), то для этих режимов рационально работать на пониженной частоте вращения. В этом случае КПД насоса выше, чем при работе на номинальной частоте вращения. Таким образом, снижение частоты вращения в соответствии с технологической нагрузкой позволяет не только экономить потребляемую энергию на исключении гидравлических потерь, но и получить экономический эффект за счёт повышения коэффициента полезного действия самого насоса - преобразования механической энергии в гидравлическую.
Применение частотного регулирования приводов позволяет существенно уменьшить и эксплуатационные затраты, связанные с обслуживанием агрегатов и систем. Например, снижение перепада давления между всасывающим и напорным патрубками насосного агрегата увеличивает срок службы сальниковых уплотнений, практически исключая гидроудары и обеспечивает стабильность давлений в трубопроводах сетей, а также минимизирует затраты на обслуживание.
Режимы торможения электродвигателя и способы останова.
Самый простой способ останова - выбег электродвигателя. Двигатель отключается от питающей сети и останавливается по инерции. При этом время до полного останова не регулируется и определяется инерционными свойствами двигателя и его нагрузки.
Регулируемое время торможения обеспечивает генераторный способ, заключающийся в том, что преобразователь с необходимой скоростью уменьшает выходную частоту до требуемого значания. При этом двигатель превращается в гегенаратор, преобразую кинетическую энергию вращения в электрическую. В зависимости от типа выпрямляющего устройства энергия возвращается в первичную сеть либо накапливается в контуре преобразователя частоты. Во втором случае и в случае нагрузки с большим моментом инерции для рассеивания энергии может потребоваться применение внешнего тормозного сопротивления, подключение которого при возникновении опасного перенапряжения в промежуточном контуре преобразователя осуществляет специальная контролирующая схема. Таким образом, преимуществом генераторного торможения является предсказуемое время и плавность останова, высокий тормозной момент. Недостаток же заключается в том, что энергия выделяется в преобразователе, и в случае быстрого останова или большого момента инерции нагрузки для избежания перегрева встроенного резистора контура постоянного тока преобразователя необходимо использование внешнего сопротивления.
Для того чтобы осуществить торможение постоянным током, или, иными словами, динамическое торможение, с обмотки статора двигателя снимают переменное напряжение и на одну или две фазы подают постоянное напряжение. При этом магнитное поле будет вызывать в начале замедление, а затем и удержание ротора в неподвижном состоянии. Преимуществом динамического торможения является выделение электрической энергии в роторе двигателя, что делает ненужным использование тормозного сопротивления, и плавным останов. Но поскольку выходная частота преобразователем не контролируется, то время торможения становится величиной неопределённой. Эффективность торможения в этом случае по сравнению с генераторным методом составляет 30-40%.
При комбинированном способе торможения используется комбинация двух описанных способов, то есть на переменную составляющую выходного напряжения преобразователя накладывается постоянная составляющая. Этот способ торможения сочетает в себе преимущества обоих электрических способов торможения и позволяет эффективно тормозить электродвигатель за короткое время выделения тепла в преобразователе.
Системный подход
Практика применения частотных преобразователей для управления насосами и вентиляторами доказывает целесообразность не просто включения преобразователя для управления агрегатом, а создания специализированных систем управления технологическим процессом. Именно такой подход позволяет получить экономический эффект не только от снижения потребляемой из сети электрической мощности, но и добиться существенного уменьшения эксплуатационных расходов, улучшение условий труда и увеличение срока службы оборудования. Современные преобразователи частоты позволяют получать более 20 параметров состояния электропривода. Соответствующая обработка этих параметров позволяет проводить глубокое диагностирование как оборудования системы, так и протекающих процессов. Появляется возможность на только реагировать на возникшую аварию, но и предупреждать её, что для энергетических объектов значительно важнее.
Создание системы с частотно-регулируемыми приводами, в которых управление частотой осуществляется наряду с контролем целого комплекса различных технологических параметров, позволяет снизить не только потребление электрической энергии, но и обеспечивает экономию потребления энергоресурсов всей системы.
Вывод: Применение частотно-регулируемых приводов для насосов и вентиляторов в технологических процессах позволяет снизить энергопотребление технологическим оборудованием. Перед началом внедрения рекомендуется провести технико-экономическое обоснование, позволяющее определить не только сроки окупаемости от внедрения, но и правильно организовать технологический процесс с учётом возможностей привода с частотным регулированием. Целесообразно использование преобразователей частоты не в качестве элементов системы управления конкретного агрегата, а как составляющих комплексных системных решений с подключением широкого набора средств автоматизации технологического процесса. Такие решения позволяют получить дополнительный эффект, который заведомо больше простой экономии электрической энергии.