Выбор системы электропривода

Требование к электроприводу

Требования к электроприводу вентиляторов главного проветривания следующие:

• 1) высокий КПД (не менее з=90%);
• 2) срок службы 20 лет;
• 3) безопасность электропривода для обслуживающего персонала;
• 4) исполнение электродвигателя IP44;
• 5) простота обслуживания.

Типы электроприводов для ВГП

На основании требований, предъявляемых к электроприводу, проведем оценку и выбор существующих систем электропривода.

Для привода вентиляторной установки могут быть применены следующие системы электропривода:

• — асинхронно-вентильный каскад (АВК);
• — непосредственный преобразователь частоты — асинхронный двигатель (НПЧ-АД);
• — преобразователь частотыасинхронный двигатель (ПЧАД).

Далее рассмотрим достоинства и недостатки данных систем электропривода.

Система АВК:

Достоинства:

• 1) плавное регулирование тока, момента, скорости;
• 2) мощность преобразовательных устройств существенно меньше мощности привода;
• 3) простое осуществление электродинамического торможения, а также возможность рекуперации энергии в сеть;
• 4) высокая надёжность, поскольку даже при выходе преобразовательных устройств привод остаётся в работе без регулирования скорости;
• 5) высокий КПД, вследствие того, что преобразованию подвергается часть энергии, и потери энергии будут незначительны;
• 6) постоянство в установившихся режимах основного магнитного потока АД определяет хорошее использование двигателя и хорошее динамические свойства привода;
• 7) меньшие габариты и стоимость, чем у МПТ.

Недостатки:

• 1) ограниченный диапазон регулирования скорости;
• 2) низкий Cosц;
• 3) необходимость применения специальных устройств для пуска привода и, следовательно, невозможность работы с частыми пусками;
• 4) низкий коэффициент мощности и снижение перегрузочной способности.

Система НПЧ-АД:

Достоинства:

• 1) однократное преобразование энергии и, следовательно, высокий КПД (около 0,97−0,98);
• 2) свободный обмен реактивной и активной энергией из сети и обратно;
• 3) отсутствие коммутирующих конденсаторов, что удешевляет схему;
• 4) отсутствие срыва инвертирования (тиристор сам закрывается при переходе напряжения через ноль);

Недостатки:

• 1) сравнительно большое число силовыхвентелей и сложная система управления ими, что ведёт к снижению надёжности системы;
• 2) невысокий коэффициент мощности;
• 3) ограниченное регулирование выходной частоты (от 0 до 40% частоты сети).

Система ПЧ-АД:

Достоинства:

• 1) независимость выходного напряжения от частоты и момента нагрузки, что упрощает формирование необходимых законов частотного управления;
• 2) жёсткая внешняя характеристика;
• 3) отсутствие у АД щёточно-коллекторного аппарата, простота его конструкции, дешевизна, малые масса и габариты.

Недостатки:

• 1) большая установленная мощность и габариты, большой вес конденсаторов;
• 2) невозможность рекуперации без дополнительного инвертора;
• 3) большое количество силовых диодов и тиристоров, особенно, при наличии дополнительного инвертора.

Вывод Итак, сопоставив требования, предъявляемые к электроприводу вентиляторных установок, а также достоинства и недостатки перечисленных систем электроприводов, можно сделать вывод, что в качестве электропривода должна применяться система с преобразователем частоты — асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (ПЧ-АД).

Регулирование путем изменения частоты вращения является наилучшим вариантом т.к. позволяет экономить электроэнергию и не требует изменения конструкции вентиляторной установки.

Системы электропривода с использованием двигателей, отличающихся от АД с КЗ, не рассматривались, т.к. замена текущего двигателя вентилятора считается не рациональным решением.