Источник (англ.): Use variable-frequency drive in the water/wastewater treatment process
Автор перевода: Скрипка М.О.
Частотно-регулируемый
привод
Частотно-регулируемый
привод является
электронным контроллером, который регулирует скорость электродвигателя
путем
модуляции доставляемой мощности. Частотно-управляемые приводы
обеспечивают
непрерывный контроль, соответствие частоты вращения двигателя
специфическим
требованиям выполняемой работы. Они являются отличным выбором для тех,
кому
необходимо регулировать скорость вращения привода, потому что они
позволяют
достаточно точно настроить параметры процессов с одновременным
снижением затрат
на электроэнергию и техническое обслуживание оборудование.
Использование
в процессе очистки сточных вод
Все
больше растет популярность
частотно-регулируемых приводов для использования в объектах очистки
сточных
вод, где наибольший расход энергии происходит при откачивании и аэрации
- двух
применений, особенно подходящих для частотно-регулируемых приводов.
Рис.1
– Уменьшение энергопотребления с использованием
частотно-регулируемого привода
Для
применений, где требования к потоку
воды варьируются, механические устройства, такие как
расходо-ограничивающие
клапаны или подвижные воздушные лопасти, часто используются для
управления
потоком, это похоже на езду на автомобиле с полностью
открытой
дроссельной заслонкой при использовании тормоза для контроля скорости.
Этот
процесс использует чрезмерную энергию и может создать суровые условия
для
вовлечения механического оборудования. Частотно-регулируемые приводы
включают
насосы, чтобы согласовать колеблющийся спрос, работающих на более
низких
скоростях и потребляющих меньше энергии, в то же время учитывая
потребности
насосов. На рис. 1 показано как снижается энергопотребление с
использованием
частотно-регулируемого привода по сравнению с системой управления,
построенной
на дросселировании.
Частотно-регулируемые
приводы в
большинстве случаев работают с трехфазными электродвигателями, так что
существующие насосы и воздуходувки, которые используют дроссельные
устройства,
могут быть модернизированы с этими элементами управления.
Частотно-регулируемые
приводы также могут быть подстроены для нового оборудования.
Преимущества
Приводы
с постоянной скоростью вращения
начинают свою работу внезапно, подвергая двигатель высокому крутящему
моменту и
броскам пускового тока, превышающих до 10 раз номинальное значение
тока. В
противоположность этому, частотно-регулируемые предлагают возможность
"мягкого пуска", постепенно наращивая скорость двигателя к рабочей.
Это уменьшает механические и электрические нагрузки на систему
двигателя и
может снизить затраты на техническое обслуживание и продлить срок
службы
двигателя.
Частотно-регулируемые
приводы позволяют
более точно управлять такими процессами, как распределение воды,
аэрация и
химическая
обработка.
Давление в системах распределения воды может поддерживаться более
допустимых
отклонений. Станции очистки сточных вод могут постоянно поддерживать
желаемую
концентрацию растворенного кислорода в широком диапазоне расхода и
биологических условий с помощью автоматизированных средств контроля,
которые
связывают датчики растворенного кислорода и частотно-регулируемый
привод
воздуходувок.
Экономия
энергии за счет
частотно-регулируемых приводов может быть значительной. Подобие
центробежных
насосов позволяет предположить, что даже небольшое снижение скорости
двигателя
будет экономить электроэнергию. Частотно-регулируемые приводы могут
уменьшить
энергопотребление насоса на целых 50%. Частотно-регулируемого привод,
управляющий двигателем насоса, который работает меньше полной скорости
может
существенно уменьшить потребление энергии по сравнению с двигателем,
работающим
на постоянной скорости вращения за тот же период.
Эксплуатация
Частотно-регулируемые
приводы надежны,
просты в эксплуатации, позволяют увеличить степень контроля потока и
снизить
шум насоса. Однако из-за их технологии частотно-управляемые приводы
могут
создавать гармонические искажения, отрицательно сказывающиеся на
качестве
электроэнергии, а впоследствии, и на другие механизмы. Тем не менее,
производители разработали множество решений для устранения этой
проблемы.
Например, при установке изолирующего трансформатора в сочетании с
частотно-регулируемого приводом можно уменьшить искажения до
несущественных
значений.