CC BY
14
АНАЛИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РЕЖИМОВ ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ МАШИН И АГРЕГАТОВ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ Кучкарова Д.Т. Email: [email protected]
Кучкарова Дилноза Топтиевна - старший преподаватель, кафедра электротехники, электромеханики, электротехнологий, факультет энергетики, Ферганский политехнический институт, г. Фергана, Республика Узбекистан
Аннотация: данная статья рассматривает анализ энергосберегающих режимов перекачивающих машин и агрегатов на промышленных предприятиях. Автор статьи считает, что широкое использование регулируемых электроприводов привело к тому, что современный электропривод является не только энергосиловой основой, позволяющей обеспечить производственные механизмы необходимой механической энергией, но и средством управления технологическими процессами, так как задачи по реализации качества производственных процессов в настоящее время, в большинстве случаев, возлагаются на системы управления регулируемыми электроприводами в сочетании с системами технологической автоматики. В связи с возрастанием цен на энергоносители, в частности, на электроэнергию особую актуальность приобретает проблема энергосбережения, в том числе снижение электропотребления. Таким образом, для вентиляторной нагрузки на валу двигателя в рассмотренной системе регулирования осуществляется беспоисковое экстремальное регулирование по минимуму потерь, придающее энергосберегающие свойства системе электропривода в режиме неполной загрузки двигателя. Ключевые слова: анализ, энергосберегающий, электропривод, производственный, средство, процесс, задача, реализация, время, управление, проблема, актуальный.
ANALYSIS OF ENERGY-SAVING MODES OF PUMPING MACHINES AND UNITS AT INDUSTRIAL ENTERPRISES
Kuchkarova D.T.
Kuchkarova Dilnoza Toptievna - Senior Teacher, ELECTRIC ENGINEERING, ELECTRIC MECHANICS AND ELECTRIC TECHNOLOGIES DEPARTMENT, POWER ENGINEERING FACULTY, FERGHANA POLYTECHNIC INSTITUTE, FERGHANA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the article under discussion deals with the analysis of energy-saving modes of pumping machines and units at industrial enterprises. The author of the article believes that the wide use of adjustable electric drives has led to the fact that the modern electric drive is not only an energy-power base, allowing to provide the production mechanisms with the necessary mechanical energy, but also a means of control of technological processes, as the tasks of implementing the quality of production processes at present, in most cases, are assigned to control systems of adjustable electric drives in combination with systems of technological automation. Due to increasing prices for energy carriers, in particular, for electric power, the problem of energy saving, including reduction of electric power consumption, becomes especially urgent. Thus, for the fan load on the motor shaft in the considered control system, a searchless extreme regulation of the minimum losses is carried out, giving energy-saving properties to the drive system in the mode of under-loading of the motor.
Keywords: analysis, energy-saving, electric drive, production, means, process, task, realization, time, control, problem, actual.
УДК 621.34
Возрастающие технологические требования к качеству производственных процессов и необходимость внедрения высоких технологий обуславливают устойчивую тенденцию внедрения в различные отрасли промышленности регулируемых электроприводов.
Широкое использование регулируемых электроприводов привело к тому, что современный электропривод является не только энергосиловой основой, позволяющей обеспечить производственные механизмы необходимой механической энергией, но и средством управления технологическими процессами, так как задачи по реализации качества производственных процессов в настоящее время, в большинстве случаев, возлагаются на системы управления регулируемыми электроприводами в сочетании с системами технологической автоматики. В связи с возрастанием цен на энергоносители, в частности, на электроэнергию особую актуальность приобретает проблема энергосбережения, в том числе снижение электропотребления [1].
В связи с тем, что среди регулируемых электроприводов доминирующее положение занимают частотно-регулируемые асинхронные электроприводы, их массовое применение позволяет решать не только технологические задачи, но и проблему энергосбережения.
В связи с изложенным, рассмотрены вопросы, связанные с возможностями энергосбережения в перекачивающих машинах и агрегатах в производстве минеральных удобрений на примере АО «Fargonaazot».
Проведен анализ перекачивающих машин и агрегатов: насосов, вентиляторов, компрессоров по их назначению, мощности и режимам работы (диапазоны регулирования, плавность пуска), а также видов перекачивающих сред.
Анализу подвержены более 100 высоковольтных электроприводов и 500 приводов средней и малой мощности. При этом изучены эксплуатирующиеся электроприводы с частотными преобразовательными устройствами.
Даны предварительные оценки экономии электроэнергии за счет использования плавного пуска и регулирования скорости частотно-управляемых электроприводов и повышения качества управления технологическими процессами производства [2].
Проведено экспериментальное исследование асинхронного электропривода центробежного насоса типа МЕТА-ШБ-65 с предлагаемым устройством управления и двигателем типа АИР-112-М2. Мощность приводного двигателя Рн = 5,5 кВт, скорость вращения пн = 2910 об/мин.
Эксперименты показали, что, эффективность экстремального регулирования особенно сильно проявляется при М*<0,5. В режиме холостого хода при управлении с энергосбережением коэффициент мощности двигателе возрастает почти на 30%, ток статора и потери уменьшается более чем 20%. Аналогичные результаты получены также и при значениях частот питающего напряжения ниже номинального.
Проведенный эксперимент доказывает, что система частотно-регулируемого экстремального электропривода насоса приводящий к минимуму потери двигателя обладает хорошими энергосберегающими, а также удовлетворительными динамическими свойствами, причем эффективность использования данной системы электропривода тем больше, чем продолжительные периоды холостого хода двигателя [4].
Таким образом, для вентиляторной нагрузки на валу двигателя в рассмотренной системе регулирования осуществляется беспоисковое экстремальное регулирование по минимуму потерь, придающее энергосберегающие свойства системе электропривода в режиме неполной загрузки двигателя.
Однако, следует отметить, что при вентиляторной нагрузке диапазон регулирования угловой скорости в плане экономичного регулирования эффективен практически лишь до значения 3:1. Это объясняется тем, что уже при значении относительной частоты ^ых* (пропорциональной угловой скорости) нагрузка равна М*
и близка к режиму холостого хода двигателя, так что при дальнейшем увеличении диапазона регулирования улучшение энергетических показателей электропривода практический наблюдаться не будет [3].
Список литературы /References
1. Арипов Н.М., Усмонов Ш.Ю. Разработка энергосберегающего частотно-регулируемого асинхронного электропривода с вентиляторной нагрузкой. // Электрика. № 4. С. 26-28, 2011. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=16320020/ (дата обращения: 14.01.2020).
2. Арипов Н.М., Усмонов Ш.Ю. Частотный пуск турбомеханизмов с асинхронным электроприводом по системе с прямым управлением момента // Журнал «Вестник ТашГТУ». Ташкент, 2011. № 1. С. 71-74.
3. Usmonov Sh.Yu. Frequency-Controlled Asynchronous Electric Drive with Extreme Control for Fan Load // International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. India, 2017. Volume 4, Issue 10, Pages: 4633-4642. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://pdfs.semanticscholar.org/9dcd/bbd04bdf8bdb97938528d640ib8258d7a36e.pdf/ (дата обращения: 14.01.2020).
4. Норхожаева Н.Н., Камалов Н. Исследование асинхронных режимов синхронных двигателей // Проблемы науки, 2019. № 11-2 (144). С. 24-26. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n7issledovanie-asinhronnyh-rezhimov-sinhronnyh-dvigateley/ (дата обращения: 14.01.2020).
