Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОПИСАНИЕ ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА И ДУТЬЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА8
1.1 Назначение и техническое описание котла 8
1.2. Назначение и технические характеристики дутьевого вентилятора.... 12
1.3 Технологическая схема работы котла и вентилятора 13
1.4 Обоснование необходимости модернизации 15
1.5 Обоснование технических решений для повышения
энергоэффективности дутьевого вентилятора 16
2. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ ... 31
3 ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ 33
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА ДУТЬЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА 39
4.1. Разработка структурной схемы системы автоматического управления 39
4.2 Синтез регулятора третьего контура (расход воздуха) и его свойства . 42
4.3. Анализ математической модели системы автоматического управления 43
5 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ 56
В современном промышленном производстве, коммунальном хозяйстве и наших домах электропривод нашел наибольшее применение, на которое приходится 60% потребляемой в стране энергии. Такое широкое применение объясняется рядом его преимуществ по сравнению с другими типами приводов: большой диапазон мощности и скорости движения; различные конструкции, возможность регулирования скорости вращения двигателя [5].
Исторически двигатели постоянного тока использовались для регулирования скорости вращения. Преобразователь в этом случае регулировал только напряжение, был простым и дешевым. Однако двигатели постоянного тока относительно дороги, имеют сложную конструкцию и критичный в эксплуатации щеточный аппарат. Асинхронные двигатели широко распространены, надежны, имеют относительно низкую стоимость, хорошую производительность, но регуляторы скорости их вращения из-за сложности их электронных систем регулирования напряжения стояли до недавнего времени дорого и не обладали качествами, необходимыми для широкого внедрения в промышленность. Благодаря быстрому развитию электроники и появлению недорогих частотных преобразователей стало возможно регулировать скорость вращения асинхронных двигателей в широких масштабах. Понять эту возможность можно было только с появлением силовых полупроводниковых приборов - тиристоров, а затем транзисторов IGBT. В настоящее время частотный режим управления асинхронной машиной широко внедряется во всем мире, что сегодня рассматривается не только с точки зрения экономии потребляемой энергии, но и с точки зрения совершенствования управления технологическим процессом.
В промышленно развитых странах технология использования частотнорегулируемых приводов используется более тридцати лет. В нашей стране несколько другая ситуация. Частотные контроллеры, отвечающие требованиям надежности и электромагнитной совместимости с электрическими сетями, появились на российском рынке относительно поздно, и их цена в рыночной экономике довольно высока. Действительно, учитывая относительно высокую стоимость полупроводниковых преобразователей, используемых для управления скоростью асинхронных приводов, сегодня наиболее важной проблемой является возврат средств, вложенных в их реализацию.
Использование частотных преобразователей для управления насосами и вентиляторами позволяет получить экономический эффект не только от снижения потребляемой электроэнергии из сети, но и для значительного сокращения эксплуатационных расходов и увеличения срока службы оборудование. Современные частотные преобразователи позволяют получить более двадцати параметров состояния электропривода. Соответствующая обработка этих параметров позволяет провести глубокую диагностику как системного оборудования, так и текущих процессов. Существует возможность не только реагировать на случившееся, но и предупредить её, что для энергетических объектов гораздо важнее.
Следует отметить, что уже сегодня в нашей стране есть опыт внедрения и эксплуатации систем с частотным контролем. Разработаны различные методы для определения экономического эффекта от внедрения частотнорегулируемых приводов для расчета требуемой мощности преобразователя. Кроме того, на российском рынке представлено огромное количество частотных преобразователей в самом широком диапазоне мощностей, организовано их техническое обслуживание и техническая подготовка. Как показывают статистические данные, с каждым годом растет число энергосберегающих электроприводов, причем не только в центральных городах России.
В работе, в соответствии с заданием, были сделаны необходимые расчеты для выполнения электропривода дутьевого водогрейного котла котельной.
На основе анализа существующих схем электрооборудования дутьевого вентилятора показаны возможные преимущества от введения электропривода с частотным управлением.
Сравнение показателей энергии различных способов регулирования производительности, показало целесообразность введения электропривода с частотным управлением.
Выбран преобразователь частоты.
Исследование динамических режимов запуска асинхронного электродвигателя показало, что при установке частотно-регулируемого привода улучшилось качество переходных процессов, исчезли большие токовые броски, и появилась возможность автоматического регулирования расхода воздуха.
