SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Энергосбережение в промышленности – рецепты от Мitsubishi Еlectric

В статье описываются преимущества использования частотно-регулируемых приводов для экономии электроэнергии в промышленности. Рассмотрены некоторые модели преобразователей частоты, выпускаемых компанией Мitsubishi Electric.

Mitsubishi Electric Europe B.V., г. Москва

mitsubishi_electric_web.gif


Задачам энергосбережения на сегодняшний день уделяется достаточно серьезное внимание. Появилась специальная правительственная программа. Более того, с учетом реформирования системы РАО ЕЭС и перехода к свободному рынку энергоресурсов электроэнергия неизбежно будет расти в цене. В свою очередь текущий кризис заставляет уделять большое внимание оптимизации издержек предприятия, ведь только эффективное производство сможет быть конкурентоспособным.

Учитывая вышесказанное, сегодня многие промышленные предприятия начинают задумываться над оптимизацией затрат и модернизацией технологического процесса. Основное усилие традиционно концентрируется на снижении количества энергии, которую потребляют насосы, вентиляторы, компрессоры, системы кондиционирования, подъемно-транспортные механизмы и т.д., достигается это путем установки частотно-регулируемых приводов.

Компания Мitsubishi Electric выпускает широкий модельный ряд частотно-регулируемых электроприводов (преобразователей частоты), которые имеют определенные преимущества при их использовании в упомянутых выше областях. Например, применяя преобразователи частоты серии FR-F700 можно добиться экономии потребляемой электроэнергии до 60 %. Существенная экономия достигается в столь важном диапазоне низких оборотов, а также в фазе разгона и торможения. Например, на частоте 35 Гц преобразователь потребляет на 57 % меньше энергии по сравнению с традиционными решениями, а технология оптимального управления магнитным потоком двигателя, разработанная компанией Мitsubishi Еlectric, дополнительно позволяет снизить потребление электроэнергии еще на 10 %.

Преобразователи частоты Mit­subishi Electric обладают функцией группового управления электродвигателями и позволяют автономно объединять в одну систему управления до 4 двигателей, используя для этого заданные значения регулируемой величины. Преобразователь регулирует число оборотов одного электродвигателя, в то время как остальные автоматически подключаются к сети либо отключаются от нее поэтапно. Такая высокоэффективная система управления дает безусловное преимущество, если требуется быстрое или гибкое реагирование, например, в системах водоснабжения при скачкообразных повышениях расхода воды. К тому же данное решение позволяет снизить стоимость системы, так как вместо четырех преобразователей частоты потребуется лишь один.  

Во многих установках на регулируемый электропривод возлагаются задачи не только плавного регулирования момента и скорости вращения электродвигателя, но и задачи замедления и торможения элементов установки. Классическим решением такой задачи является система привода с асинхронным двигателем с преобразователем частоты, оснащенным тормозным переключателем с тормозным резистором. При этом в режиме замедления/торможения электродвигатель работает как генератор, преобразуя механическую энергию в электрическую, которая в итоге рассеивается на тормозном резисторе. 

На первый взгляд энергию, затраченную, например, на подъем груза, невозможно в дальнейшем как-то использовать и остается лишь рассеять ее на тормозных элементах, но компания Mitsubishi Electric ломает этот стереотип. Новый преобразователь частоты FR‑A701 с функцией рекуперации позволяет обеспечить высокую экономическую эффективность за счет возврата энергии в питающую сеть на режимах замедления/торможения. Данный преобразователь частоты способствует повышению экономичности при эксплуатации оборудования, в котором циклы разгона или подъема сочетаются с циклами торможения. Такое решение позволяет получать экономию затрат до 32% на протяжении первого года эксплуатации даже при использовании двигателей малой мощности, не считая существенного сокращения расходов на потребляемую электроэнергию в последующие годы. 

pic1.jpg

Рис. Преобразователи частоты SS серии FR-F700  

Преобразователи частоты за счет своей экономической привлекательности заслужили большую популярность в различных отраслях промышленности: нефтегазовой, металлургической, энергетической, подъемно-транспортном оборудовании и многих других, о чем свидетельствуют реализованные проекты. 

В качестве примера выполненных решений и их эффективности в решении задач энергосбережения можно привести следующие проекты.

1. Замена электропривода насосов системы отопления для жилых домов. В результате замены электроприводов повысилась общая надежность системы. Удалось устранить сбои в работе системы отопления, реализовать работу насосной станции в режиме автоматического регулирования давления. Также удалось сократить энергопотребление станции на 10 % и обеспечить точность поддержания давления на уровне 0,1 кгс/см² (Городская водонасосная станция, г. Гомель).

2. Создание станции управления основного насоса с возможностью подключения дополнительных насосных агрегатов. В результате реализации проекта была получена экономия электроэнергии до 30%, что составило для предприятия заказчика 0,5 МВт•ч (Минскводоканал, г. Минск).

3. Применение преобразователей частоты для двигателей вентиляторов и дымососов котлов. В результате использования регулируемых электроприводов удалось достичь снижения расхода электроэнергии на 71 %, в зависимости от выходной мощности котла, и снять проблему пиковых токов и колебаний момента двигателя при прямом пуске (Муниципальная котельная, г. Жуковский). 

4. Создание системы управления комплексом пневмосепарации угля. Комплекс представляет собой поточно-транспортную систему. В начале комплекса расположен конвейер, подающий исходный продукт к узлу сепарации, состоящему из трех циклонов с вентиляторами мощностью 75 кВт. На выходе циклонов находятся конвейеры готовой продукции и конвейер шлама. В результате реализации проекта удалось достичь экономии потребления электроэнергии до 60 % за счет использования частотно-регулируемого электропривода с алгоритмом управления, соответствующим типу нагрузки (Угольный холдинг).

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 3(23)_2009

Mitsubishi Electric Europe B.V., г. Москва,
тел.: (495) 721-20-70,
е-mail: automation@mer.mee.com