Сразу оговоримся! Преобразователь частоты не универсальное средство решения всех проблем и такого инструмента не найдется, пожалуй, до тех пор, пока не будет изобретен вечный двигатель.
Что такое преобразователь частоты? В первую очередь это устройство, с помощью которого можно изменять частоту вращения электродвигателя.
Что нам это дает? Мы можем задать именно такую нагрузку оборудования, которая необходима и избежать нерациональных потерь электроэнергии. Именно в этом и заключается главное правило экономии, а именно: обеспечить потребителя ровно настолько, насколько это необходимо.
Где применяется преобразователь частоты? Примеров бесчисленное множество:
- Насосы
- вентиляторы, дымососы котлов
- конвейеры
- резиносмесители, мешалки
- станки и многое другое.
Необходимость применения преобразователей частоты определяется двумя основными направлениями: требования технологии и энергосбережение.
Технологические требования определяются в первую очередь необходимостью изменения частоты вращения электродвигателя для осуществления технологического процесса. Например, изменять скорость вращения мешалки в зависимости от смешиваемых компонентов. В данном случае, преобразователь частоты в паре с асинхронным электродвигателем применяется как наиболее простое и дешевое решение по сравнению с альтернативными вариантами. В качестве альтернатив можно рассмотреть применение систем коробок скоростей или использование других типов электроприводов.
Требования энергосбережения в свою очередь определяются необходимостью реализации имеющегося потенциала энергосбережения. Зачем просто выбрасывать полезную энергию, если ее можно сэкономить и затем выгодно использовать. Таким образом, встает обратная задача: как не нарушив технологию добиться экономии.
Некоторые источники заявляют, что экономия электроэнергии при применении преобразователей частоты составляет до 30% и выше. То есть сюда может попасть любая цифра в диапазоне от 0 до 100 %, за исключением цифры 30. По другим данным установка преобразователей частоты обеспечивает экономию от 22-30 % от номинальной мощности двигателя. При этом все забывают, что эти цифры, выданные неизвестно кем за средние, могут широко варьироваться.
Таким образом, до установки преобразователя частоты в целях экономии электроэнергии необходимо выполнить расчет режимов работы оборудования. А если, например, производительности насоса не хватает вообще и потребитель нуждается в увеличении нагрузки. Мы тоже при этом сэкономим?
Тем не менее, детальная проработка задачи энергосбережения позволяет достичь очень высоких результатов и ведет к реальному снижению себестоимости продукции или услуг. Об этом свидетельствуют яркие примеры, когда правильный подбор и установка системы управления на базе преобразователя частоты позволила снизить затраты электроэнергии более чем в 2 раза.
Так, например, на насосной станции п. Горушка Даниловского МР в работе постоянно находился один насос, который потреблял 70 кВт мощности. В 2010 г. была установлена система частотного управления насосами, благодаря которой реальная потребляемая мощность снизилась в среднем до 32 кВт, при сохранении требуемого напора воды в системе. Дополнительными преимуществами стало снижение нагрузки электродвигателей насосов, уменьшение нагрузок на сеть, исключение гидравлических ударов, что дополнительно повлекло снижение амортизационных затрат на эксплуатацию насосной станции. И это не единичный случай. Далее подробно рассмотрим применение преобразователей частоты.