ПРОТОКОЛ
Испытания электронных устройств с целью определения эффективности их работы и экономии электроэнергии.
Используемое оборудование:
1. Электродвигатель с редуктором (соединение звезда/треугольник) в зависимости
от подключаемой схемы.
Для создания максимальной нагрузки на двигатель редуктор-вариатор установлен на 270 об/мин
SIEMENS
1LA7090-4AA11,
50 Hz 230/400V
1,1 kW
4,4/2,55 A
MOTOVARIO TXF/010
s/n
9052652
n2 950-270 об.мин
2. Автомат защиты
GE SFKOJ 6.3-
3. Измерительный прибор (регистратор) для замера потребляемой электроэнергии:
CIRCUTOR CVM-NRG96-ITF-RS485-C
s/n 39881000415.
Энергосберегающие устройства.
1.Устройство плавного пуска
ASTAT PLUS - QC1F-DP производства
GE.
2. Частотный преобразователь VAT-3 FDv - UAVX035LS
s/n 8G3430A 2
3. Частотный преобразователь VAT20 U20X2K2S
s/n
(21)63380820172300040300
4. Частотный преобразователь SIEMENS MicroMaster Vector
5. Частотный преобразователь DANFOSS VLT2800 –
VLT2815PT4B20STR1DBF00A00
P/N 195N1039 , s/n
106025G185
6. Устройство плавного пуска
ASTAT SD -
QS1D-NA производства GE.
7. Частотный преобразователь OMRON
V1000;
Type: VZAB1P5BAA
Model: CIMR-VZBA0010BAA REV:A
s/n
J0072C136810081
8. Частотный преобразователь MITSUBISHI F700
Type: FR-F740-00083-EC
s/.n C76K32002
9. Частотный преобразователь EMERSON COMMANDER SK - 1.5 kW
Type: SKB3400150 1.5
kW
s/n 2080100089 производства CONTROL TECHNIQUES
10. Частотный преобразователь EMERSON COMMANDER SK - 1.1 kW
Type: SKBD200100 1.1
kW
s/n 2080403079 производства CONTROL TECHNIQUES
11. Частотный преобразователь VAT2000
Производства GE
Type:
U2KX02K2S
Методика испытаний
В помещении лаборатории автоматики был собран испытательный стенд с использованием вышеуказанного оборудования. Все измерения проводились в течении 1-х суток для каждой единицы оборудования при постоянной частоте 50 Гц. При этом соблюдалась очередность фаз и нагрузка на электродвигатель оставалась постоянной. Все результаты записывались и после обработки сводились в единую таблицу.
Прямой пуск.
Двигатель подключен напрямую через автомат и регистратор.
Схема:
380v
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
08 апреля 2008 12:50 |
0 |
2 |
09 апреля 2008 12:50 |
29.761 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 29.761 kWt/час
Часовое потребление - 1.24 kWt/час
ИЗМЕРЕНИЕ 2
Устройства
плавного пуска.
Устройства
частотного регулирования.
Двигатель подключен через электронное устройство :
1. ASTAT PLUS в режиме сохранения электроэнергии:
2. VAT – 3 FDv
3. VAT-20
4. VAT2000
5. DANFOSS
VLT2800
6.
7.
MITSUBISHI F700
8. EMERSON COMMANDER SK -
1.5 kW
ASTAT PLUS
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
09 апреля 2008 13:00 |
0 |
2 |
10 апреля 2008 13:00 |
22.125 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 22.125 kWt/час
Часовое потребление
- 0.922 kWt/час
ASTAT SD
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
17 апреля 2008 00:45 |
0 |
2 |
18 апреля
2008 00:45 |
21.6 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 21.6 kWt/час
Часовое потребление
- 0.900
kWt/час
VAT – 3FDv
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
10 апреля
2008 13:05 |
0 |
2 |
11 апреля
2008 13:05 |
6.779 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 6.779 kWt/час
Часовое потребление
- 0.282 kWt/час
VAT - 20
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
15 апреля
2008 00:15 |
0 |
2 |
16 апреля
2008 00:15 |
2.752 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 2.752 kWt/час
Часовое потребление
- 0.115
kWt/час
DANFOSS VLT2800
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
16 апреля
2008 00:30 |
0 |
2 |
17 апреля
2008 00:30 |
6.631 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 6.631 kWt/час
Часовое потребление
- 0.2763 kWt/час
MITSUBISHI F700
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
29 апреля
2008 11:15 |
0 |
2 |
30 апреля
2008 11:15 |
4.968 |
Суточное потребление – 4.968 kWt/час
Часовое потребление - 0.207 kWt/час
EMERSON COMMANDER SK – 1.5 kW
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
30 июня 2008 13:00 |
0 |
2 |
01 июля 2008 13:00 |
10.07 |
Суточное потребление – 10.07 kWt/час
Часовое потребление -
0.4196 kWt/час
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
11 сентября 2008 8:50 |
0 |
2 |
12 сентября 2008 8:50 13 сентября 2008 8:50 |
8.781 (режим энергосбережения выключен 8.04 ( режим энергосбережения включен) |
Суточное потребление - 8.781 kWt/час
Часовое потребление - 0.367 kWt/час
ИЗМЕРЕНИЕ 3
Устройства частотного регулирования:
Двигатель подключен через:
1. Устройство частотного регулирования SIEMENS MicroMaster
2. Устройство частотного регулирования OMRON V1000
3. Устройство частотного регулирования EMERSON COMMANDER SK - 1.1 kW
SIEMENS MicroMaster
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
15 апреля 2008 00:15 |
0 |
2 |
16 апреля 2008 00:15 |
3.3 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 3.3 kWt/час
Часовое потребление
- 0.1375 kWt/час
OMRON V1000
N п/п |
Дата |
Показания CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
28 апреля 2008 11:00 |
0 |
2 |
29 апреля
2008 11:00 |
3.104 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 3.104 kWt/час
Часовое потребление - 0.129 kWt/час
EMERSON COMMANDER SK – 1.1 kWt
N п/п |
Дата |
Показания
CIRCUTOR (kWt/час) |
1 |
01 июля 2008 14:00 |
0 |
2 |
02 июля 2008 14:00 |
7.11 |
3 |
|
|
Суточное потребление – 7.11 kWt/час
Часовое потребление - 0.296 kWt/час
СВОДНАЯ ТАБЛИЦА
N п.п |
Место |
Устройство |
Затраты Эл.Энергии kWt/час в сутки. |
Затраты Эл.Энергии (%) |
Экономия (%) |
1 |
1 |
VAT 20 |
2.752 |
9.247 |
90.75 |
2 |
2 |
|
3.104 |
10.43 |
89.57 |
3 |
3 |
SIEMENS
MicroMaster |
3.30 |
11.09 |
88.91 |
4 |
4 |
MITSUBISHI
F700 |
4.968 |
16.69 |
83.81 |
5 |
5 |
DANFOSS
VLT2800 |
6.631 |
22.28 |
77.72 |
6 |
6 |
VAT - 3FDv |
6.779 |
22.77 |
77.23 |
7 |
7 |
VAT2000 |
7.087 |
23.81 |
76.19 |
8 |
8 |
|
7.11 |
23.89 |
76.11 |
9 |
9 |
OMRON
G7 |
8.04 |
27.02 |
72.98 |
10 |
10 |
EMERSON
COMMANDER SK - 1.5 kWt |
10.07 |
33.84 |
66.16 |
11 |
11 |
ASTAT SD |
21.6 |
72.58 |
27.42 |
11 |
12 |
ASTAT CD |
22.125 |
74.34 |
25.66 |
13 |
13 |
Прямой пуск |
29.761 |
100 |
0 |
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
На основании проведенных испытаний можно сделать следующие выводы:
Устройства частотного регулирования (в дальнейшем «инвертор») и устройства плавного пуска (в дальнейшем «софтстартер») являются высокоэффективными устройствами для управления работой 3-х фазных асинхронных электродвигателей и обеспечивают широкий спектр применения в производственных процессах.
Однако, каждое из этих устройств обладает определенными достоинствами и недостатками. Рассмотрим их подробнее.
Инвертор.
Плюсы:
- Возможность плавного изменения частоты вращения электродвигателей.
- Высокая эффективность в сфере экономии электроэнергии.
- Встроенные возможности электронного управления и программирования работы в зависимости от требуемых заданий.
- Плавный пуск электродвигателей
- Возможность управления несколькими электродвигателями (до 5)
- Автоматическая подстройка потребляемой мощности в зависимости от прилагаемой нагрузки.
- Всегда оптимальный режим работы электродвигателя
- Частичная компенсация реактивной мощности
Минусы:
- Высокая стоимость. (примерно 1 кВт – 150 лат)
- Необходимость применения экранированных кабелей.
- Генерация электромагнитных помех, влияющих на другие электронные устройства и линии связи.
- Необходимость применения дополнительных фильтров.
- Генерация отрицательной реактивной мощности и снижение Cos Ф , что приводит к дисбалансу между активной и реактивной мощностью в сети.
- Необходимость регулярного тех.обслуживания.
- Требуются специальные знания программировании и настройке
Софтстартер
Плюсы:
- Плавный пуск электродвигателей
- Снижение пусковых токов
- Функция экономии электроэнергии
- Относительно невысокая стоимость (примерно 1 кВт-50 лат)
- Длительный период работы без профилактики
- Применение обычных кабелей и инсталляционных материалов
- Простота и легкость в монтаже и настройке
- Не влияет на
реактивную мощность и Cos Ф
- Автоматическая подстройка потребляемой мощности в зависимости от прилагаемой нагрузки.
- Всегда оптимальный режим работы электродвигателя
Минусы:
- Невозможность плавной регулировки частоты вращения
- Экономия электроэнергии ниже, чем у Инверторов.
- Для включения в цепи управления требуется дополнительное оборудование.
Рекомендации
Инверторы -
оптимально использовать в тех случаях, когда требуется оперативно изменять скорость вращения
электродвигателей на оборудовании с переменной нагрузкой. Например: конвейерные ленты, насосы,
миксеры, экструдеры, транспортеры, подъемные механизмы и различные системы работающие по заданной программе и не требующие
вмешательства оператора.
Софтстартеры: целесообразно
применять в системах с постоянной нагрузкой не требующих частого
техобслуживания и изменения частоты вращения. Например: системы вентиляции,
циркуляционные насосы, и т.д
ТЕРМИНЫ
Устройство частотного регулирования:
Устройство частотного регулирования – это устройство, предназначенное для преобразования переменного тока (напряжения) одной частоты в переменный ток (напряжение) другой частоты
Мощность
Полной мощностью называется произведение действующих значений напряжения и
тока.
Активная мощность
Активной мощностью называется мощность, затраченная на выполнение полезной
работы.
Реактивная мощность
Часть полной мощности, затрачиваемая на переходные процессы в нагрузке имеющей
емкостную и индуктивную составляющие. Не выполняет полезной работы,
вызывает дополнительный нагрев проводников и требует применения источника
энергии повышенной мощности.