biến tần tiết kiệm năng lượng như thế nào

4
Biến tần tiết kiệm năng lượng như thế nào? Biến tần - giải pháp tiết kiệm điện Ở các xí nghiệp, nhà máy và ở các nhà máy điện đều có các thiết bị hút thổi gió, khói, hơi nước...có sử dụng động cơ ba pha xoay chiều làm động cơ sơ cấp. Tại các xí nghiệp khác, thường là các thiết bị làm mát (điều hoà trung tâm ), máy bơm nước... Ở các xí nghiệp, nhà máy và ở các nhà máy điện đều có các thiết bị hút thổi gió, khói, hơi nước...có sử dụng động cơ ba pha xoay chiều làm động cơ sơ cấp. Tại các xí nghiệp khác, thường là các thiết bị làm mát (điều hoà trung tâm ), máy bơm nước... Trong quá trình sản xuất, lưu lượng của các thiết bị này luôn cần thay đổi để phù hợp với nhu cầu cụ thể về sản xuất của xí nghiệp, nhà máy.... Với động cơ sơ cấp là các động cơ xoay chiều ba pha, việc điều chỉnh lưu lượng của các thiết bị này là khó khăn vì như ta đã biết, lưu lượng của các môi chất thông qua thiết bị là phụ thuộc vào tốc độ qua của động cơ sơ cấp. Với cấu tạo của các động cơ xoay chiều ba pha truyền thống thì tốc độ quay của động cơ coi như không đổi với hệ thống lưới điện xoay chiều có tần số công nghiệp f = 50Hz thông qua quan hệ f="p.n/60" - trong đó p là số đôi cực của động cơ, và n là tốc độ quay. Với quan hệ này, tốc độ quay của động cơ chỉ còn phụ thuộc vào tần số của lưới điện. Vì vậy để thực hiện thay đổi được lưu lượng, điều tốt nhất là thay đổi tốc độ động cơ sơ cấp, có nghĩa là cần thay đổi tần số của lưới điện. Thêm nữa, như ta đã biết, đối với các hệ truyền động loại bơm và quạt, mômen tải phụ thuộc vào tốc độ quay của trục theo hàm bình phương. Lưu lượng ra của hệ tỉ lệ thuận với tốc độ quay: Trong khi đó, công suất đòi hỏi của hệ thống lại bằng tích số giữa mômen và tốc độ quay: P = M x n Do đó, công suất đòi hỏi của hệ thống tỉ lệ với lập phương của tốc độ quay và cũng là tỉ lệ với lập phương của lưu lượng:

Upload: alone160162

Post on 02-Sep-2015

218 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Giới thiệu về Biến tần và ứng dụng

TRANSCRIPT

Bin tn tit kim nng lng nh th no?

Bin tn - gii php tit kim in cc x nghip, nh my v cc nh my in u c cc thit b ht thi gi, khi, hi nc...c s dng ng c ba pha xoay chiu lm ng c s cp. Ti cc x nghip khc, thng l cc thit b lm mt (iu ho trung tm ), my bm nc... cc x nghip, nh my v cc nh my in u c cc thit b ht thi gi, khi, hi nc...c s dng ng c ba pha xoay chiu lm ng c s cp. Ti cc x nghip khc, thng l cc thit b lm mt (iu ho trung tm ), my bm nc...Trong qu trnh sn xut, lu lng ca cc thit b ny lun cn thay i ph hp vi nhu cu c th v sn xut ca x nghip, nh my.... Vi ng c s cp l cc ng c xoay chiu ba pha, vic iu chnh lu lng ca cc thit b ny l kh khn v nh ta bit, lu lng ca cc mi cht thng qua thit b l ph thuc vo tc qua ca ng c s cp. Vi cu to ca cc ng c xoay chiu ba pha truyn thng th tc quay ca ng c coi nh khng i vi h thng li in xoay chiu c tn s cng nghip f = 50Hz thng qua quan h f="p.n/60" - trong p l s i cc ca ng c, v n l tc quay. Vi quan h ny, tc quay ca ng c ch cn ph thuc vo tn s ca li in. V vy thc hin thay i c lu lng, iu tt nht l thay i tc ng c s cp, c ngha l cn thay i tn s ca li in. Thm na, nh ta bit, i vi cc h truyn ng loi bm v qut, mmen ti ph thuc vo tc quay ca trc theo hm bnh phng. Lu lng ra ca h t l thun vi tc quay:Trong khi , cng sut i hi ca h thng li bng tch s gia mmen v tc quay:P = M x nDo , cng sut i hi ca h thng t l vi lp phng ca tc quay v cng l t l vi lp phng ca lu lng:Do rng vic iu chnh tn s ca li in l iu khng th c, nn cho n nay ti cc x nghip, nh my thng iu chnh lu lng, ngi ta thng s dng bin php iu chnh cc l chn u vo, u ra hoc lm mt ng quay tr li. Th d nh nh my nhit in, cc qut ht khi, thi gi, u ra hoc u vo ca qut, thng c mt l chn ng, gm cc cnh hnh cnh qut, c trc quay theo cc bn knh. C mt ng c nh iu khin quay ca cc l chn ny, to ra cc khe h rng hay hp tu theo yu cu cho gi, khi lt qua. Vic iu chnh lu lng khi gi kiu i ph ny tuy c em li hiu qu v iu chnh lu lng khi gi nhng khng kinh t v ng c vn lm vic gn nh khng thay i, lng in tiu th khng gim c bao nhiu. Hnh v ng c tnh nu di y s cho thy iu .Hin nhin l trong cc phng php trn y, nng lng tiu th ca ton h thng ln hn nhiu so vi nng lng yu cu khi lu lng yu cu gim i so vi thit k. Mc d khi gim lu lng ra, nng lng tiu th cng gim i nhng tn hao trn cc thit b khng ch nh cc l chn vn cn ln. Cc phng php iu chnh l chn khc nhau cho thy tn hao trn cc l chn cng khc nhau rt nhiu. Vic lm mt i nhng tn hao trn cc l chn ny gi ra mt tim nng tit kim rt ln.Nh bit trn, lu lng ca cc thit b ny ph thuc vo tc ca ng c s cp, m tc ny li ph thuc vo tn s ca ngun in. V vy vi mt ng c s cp c, vic iu chnh tc d dng thc hin c nht l thay i tn s ca ngun in. Gii php cho vn trn chnh l s dng bin tn thay th cho cc van.Theo cc cng ngh truyn thng trc y mi ch thc hin c vic bin tn cc tn s cao, vi cng sut nh trong k ngh truyn thanh v truyn hnh. Cn vi tn s cng nghip v vi cng sut ln hng trm kil wat th cha thc hin c.Cho n nay, ro cn v trnh cng ngh ny b tho b, cc nc c nn k ngh tin tin ch to c cc my bin tn cng sut ln, v ngay lp tc c p dng vo sn xut, gii quyt c vn iu chnh tc ca cc ng c ba pha xoay chiu v em li hiu qu cao v mt kinh t.Vic iu chnh u ra (v.d lu lng) ca bm/qut c thc hin ngay ti u vo l ngun sinh ra lu lng, cng chnh l thng qua iu chnh tc ca ng c truyn ng bm/qut y. Khi khng phi dng van (hoc cc van sn c m ti a) ng nhin s khng cn tn tht trn van. ng c cng khng phi sinh cng sut c trn trc ln hn nhu cu thc thng sc cn trn cc van.Trong hnh v 2 l ng c tnh nng lng - lu lng ca b bin tn so snh vi b iu khin l chn u vo. Theo hai ng c tnh trn, chng ta lun thy ng biu din nng lng cho h thng khi dng bin tn (Micromaster) iu khin nm thp hn rt nhiu so vi c tnh van, nht l khi lu lng ra iu chnh xung gi tr phn trm thp. Nh trn hnh v, nu gim lu lng i 20% th nng lng tiu th s gim gn 50% so vi gi tr thit k vi phng n iu khin l chn u vo. Cn khi s dng b bin tn th nng lng tiu th gim ch cn 2-3%. Khi lu lng tiu th gim xung cn 50% th nng lng tiu th vi b bin tn ch cn 15% so vi 56% khi s dng l chn u vo.Cng so snh nh vy vi b iu khin l chn u ra th nng lng tiu th cn tit kim c nhiu hn.Ngoi ra, vi vic s dng cc l chn, chng nhng nng lng tn hao gy ra lng ph ln m bn thn n cn gy ra nhng tc hi khng nh cho h thng. Cc l chn b mn i rt nhanh. Cc chi tit c kh trn h thng b chu p lc nhiu hn cn thit, chng mi hn v mau hng. Nh vy, chng ta li cn mt thm nhng chi ph cho bo tr h thng.

Vy b bin tn lm vic nh th no? Nguyn l lm vic ca b bin tn cng kh n gin (Hnh 5). u tin, ngun in xoay chiu 1pha hay 3 pha c chnh lu v lc thnh ngun 1 chiu bng phng. Cng on ny c thc hin bi b chnh lu cu diode v t in (t DC link). Nh vy, h s cng sut cosphi ca h bin tn u c gi tr khng ph thuc vo ti v c gi tr t nht 0.96.in p mt chiu ny c bin i (nghch lu) thnh in p xoay chiu 3 pha i xng. Cng on ny hin nay c thc hin thng qua h IGBT (transistor lng cc c cng cch ly) bng phng php iu ch rng xung (PWM). Nh tin b ca cng ngh vi x l v cng ngh bn dn lc hin nay, tn s chuyn mch xung c th ln ti di tn s siu m nhm gim ting n cho ng c v gim tn tht trn li st ng c.H thng in p xoay chiu 3 pha u ra c th thay i gi tr bin v tn s v cp tu theo b iu khin. Theo l thuyt, gia tn s v in p c mt quy lut nht nh tu theo ch iu khin. i vi ti c m men khng i, t s in p - tn s l khng i. Tuy vy vi ti bm v qut, quy lut ny li l hm bc 4. in p l hm bc 4 ca tn s. iu ny to ra c tnh m men l hm bc hai ca tc ph hp vi yu cu ca ti bm/qut do bn thn m men cng li l hm bc hai ca in p.Hiu sut chuyn i ngun ca cc b bin tn rt cao v s dng cc b linh kin bn dn cng sut ch to theo cng ngh hin i. Chnh v vy, nng lng tiu th cng xp x bng nng lng yu cu bi h thng.Qua tnh ton vi cc d liu thc t, vi cc chi ph thc t th vi mt ng c s cp khong 100 kW, thi gian thu hi vn u t cho mt b bin tn l khong t 3 thng n 6 thng.Hin nay Vit nam c mt s x nghip s dng my bin tn ny v c kt qu r rt. Vi gii php tit kim nng lng bn cnh vic nng cao tnh nng iu khin h thng, cc b bin tn hin nay ang c coi l mt ng dng chun cho cc h truyn ng cho bm v qut.Nh tnh nng k thut cao vi cng ngh iu khin hin i nht (iu khin ti u v nng lng) cc b bin tn ang v s lm hi lng nhiu nh u t trong nc, trong khu vc v trn th gii.