actionarea electrica

download actionarea electrica

of 24

Transcript of actionarea electrica

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    1/24

    2014

    UNIVERSITATEA VALAHIA DIN TRGOVITE

    FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC, ELECTRONIC I

    TEHNOLOGIA INFORMAIEI

    SPECIALIZAREA: AUDITUL SISTEMELOR

    ELECTROENERGETICE

    Acionarea motoarelor electrice cu

    turaie variabil

    MASTERAND:

    GABRIEL F. NISTOR

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    2/24

    2

    CUPRINS

    INTRODUCERE ............................................................................................................ 3

    Capitolul 1. ACTIONAREA SISTEMELOR DE POMPARE .................................... 4

    1.1 ACTIONAREA UNUI SISTEM DE POMPARE ............................................ 4

    1.2 COSTURI DE FUNCTIONARE ...................................................................... 5

    Capitolul 2. DOCUMENTAIA TEHNIC N ACIONAREA ELECTRIC A

    SISTEMELOR SE POMPARE .................................................................................................. 7

    2.1. Caracteristica general a procesului i sistemelor de pompare..................... 7

    2.2. Rolul i funciile automatului programabil pentru automatizarea procesului

    de pompare .....11

    2.3. Caietul de sarcin pentru proiectarea acionrii electrice a sistemului de

    pompare .15

    2.4. Problemele principale ale proiectrii acionrii electrice ale sistemului de

    pompare .16

    Capitolul 3. PRIECTAREA ACIONRII ELECTRICE........................................ 17

    3.1. Alegerea pompei centrifuge .............................................................................. 17

    3.2. Calcularea puterii i alegerea motorului electric......................................... 18

    3.3. Alegerea convertorului static de frecven CSF.......................................... 18

    3.4. Eficiena energetic a sistemului de pompare............................................. 21

    CONCLUZII ................................................................................................................. 23

    BIBLIOGRAFIE .......................................................................................................... 24

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    3/24

    3

    INTRODUCERE

    Prezenta lucrare se ncadreaz n problematica calitii consumului de energie care

    este apreciat cu ajutorul eficienei energetice, definit prin creterea efectului util obinut

    prin consumul unei forme de energie, pentru asigurarea unui serviciu la un consumator final.Pornind de la marile posibiliti ale acionrilor cu turaie variabil, care urmresc

    reducerea consumurilor energetice, susinute n prezent n literatura tehnic de specialitate

    [Europump and Hydraulic Institute, 2004; Hydraulic Institute, U.S. Departament of Energy,

    2006], lucrarea i propune s analizeze funcionarea unei instalaii de pompare, din cadrul

    unui sistem de nclzire i climatizare, acionate la turaie variabil. n acelai timp,

    introducerea acionrilor cu turaie variabil trebuie s fie precedat de studii de oportunitate

    pentru a se evita realizarea unor investiii nejustificate sau meninerea unui sistem deexploatare a acestor subsisteme costisitor (randament energetic redus). Scopul lucrrii de an

    const n proiectarea acionrii electrice automatizate a sistemului de pompare pentru

    nclzire i climatizareantei. Datele tehnice iniiale pentru proiectarea sistemului de pompare

    sunt:

    Valoarea maxim al debitului Q=120 m3/h

    Valoarea maxim a nlimii de pompareH= 25m;

    Temperatura lichidului de pompare: 70 C0

    Destinaia: nclzire, climatizare, utilizare industrial.

    Tabelul S.1 din anex se conine funcia varierii sarcinii (debitul procentual fa de

    valoarea maxim) pentru un ciclu de lucru tciclu24hal pompei.

    Sarcinile lucrrii constau n calcularea i alegerea pompei centrifuge, calcularea

    puterii i alegerea motorului asincron i a convertorului static de frecven, calcularea i

    construirea caracteristicilor de funcionare ale pompei i magistralei hidraulice, calcularea i

    construirea caracteristicilor de reglare ale pompei i motorului electric, elaborarea schemei

    funcionale a acionrii electrice, alegerea controlerului de comand i elementelor de

    comutaie i protecie. O problem actual reducerea consumului de energie electric

    este abordat prin calcularea consumului de energie a sistemului de pompare cu sarcin

    variabil prin reglarea mecanic i prin reglarea electric cu mijloacele acionrii electrice

    reglabile.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    4/24

    4

    Capitolul 1. ACTIONAREA SISTEMELOR DE POMPARE

    Utilizarea sistemelor de actionare cu viteza variabila pentru pompe, ventilatoare si

    compresoare permite reducerea cu 5,5% a consumului general de energie electrica; Durata de

    recuperare a sistemelor de actionare cu viteza variabila este de circa 1 an;

    Fiecarea dintre cele trei componente ale sistemului de acionare poate permite

    modificarea vitezei de rotaie: modificarea frecvenei tensiunii de alimentare a motorului,

    modificarea numrului de poli ai motorului, modificarea raportului de transmisie al cutiei de

    viteze dintre motor i maina de lucru.

    1.1ACTIONAREA UNUI SISTEM DE POMPARE

    Posibiliti de reglare a debitului unei pompe:

    a) prin laminare;

    b) prin control ocolire;

    c) prin reglarea vitezei motorului electric.

    Primele dou metode asigur reglarea debitului cu consum suplimentAr de energie

    (creterea cantitii de CO2 natmosfer).De asemenea, costurile de operare sunt ridicate.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    5/24

    5

    n cazul reglrii prin laminare costul prii mecanice a acionrii are o pondere

    important, care depete costul unui convertor de frecven (la utilizarea convertorului de

    frecven nu sunt necesare elemente mecanice).

    1.2COSTURI DE FUNCTIONARE

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    6/24

    6

    S-a considerat faptul c prin utilizarea convertorului de frecven este posibil

    reducerea puterii nominale a motorului electric practic la jumtate.Economia anual realizat

    corespunde aproximativ la jumtate din costul convertorului la puterea respectiv. Se poate

    deci aprecia c investiia n convertor poate fi recuperat n circa 2 ani.

    In afara economiei de energie electrica rezulta: un control mai bun al procesului de productie;

    calitate mai ridicata a produsului realizat;

    costuri de exploatare mai reduse;

    pornire controlata a sistemului de actionare.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    7/24

    7

    Capitolul 2. DOCUMENTAIA TEHNIC N ACIONAREA ELECTRIC

    A SISTEMELOR SE POMPARE

    2.1. Caracteristica general a procesului i sistemelor de pompare

    Pompele sunt maini hidraulice care transform energia mecanic n energie

    hidraulic, fcnd parte din categoria generatoarelor hidraulice.

    Dup construcii i principiul de funcionare pompele i sistemele de pompare pot fi

    clasificate dup cum urmeaz:

    Pompe centrifuge mono sau multietajate (fig.1)sunt utilizate n reelele da

    alimentare cu ap i pentru vehicularea lichidelor n industria chimic, cea minier sau

    metalurgic. Transferul energetic se realizeaz prim interaciunea dintre un rotor

    prevzut cu palete profilate i lichidul de care acesta este complet imersat.

    figura 1. Pompe centrifuge mono i multietajate

    pompe volumice (fig.2) (exemplu: pompele cu pistonase, cu palete culisate

    sau cu roi dinate) destinate n special sistemelor de acionare hidraulice,

    funcionnd n cele mai multe cazuri cu ulei. n cazul acestor pompe transferul

    energetic de la pomp la lichid se realizeaz prin deplasarea periodic a unor volume

    de lichid variabile n timp, ntre racordul de aspiraie i cel de refulare al pompei.

    Figura2. Pompe volumice

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    8/24

    8

    Pompe dozatoare (fig.3) destinate industriei de petrochimie, chimie,

    energetic,minierit, celuloz i hrtie, staii de epurare, industria alimentar.

    Figura 3. Pompe dozatoare firmei PULSAFEEDER S.U.A.

    Pompe de vid, suflante (fig.4)se folosesc pentru producere de vid naintat

    funcie de aplicaie au aplicaii industriale, sisteme centrale de vacuum, distilare n

    vid, sisteme de recuperare vapori, metalizare n vid, extrudarea maselor plastice,

    tratarea metalelor.

    Figura 4. Pompe de vid, suflante.

    Figura 5 ofer o prezentare simplificat a construciei unei pompe centrifuge i

    permite, prin urmrirea sgeilor, identificarea traseului parcurs de curentul de lichid prin

    pomp. Aa cum se poate observa, lichidul intr n pomp prin racordul de aspiraie i apoi,

    prin orificiul central se admisie, n rotorul constituit din dou docuri profilate ntre care sunt

    dispuse paletele.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    9/24

    9

    Figura 5. Reprezentarea schematic a construciei unei pompe centrifuge i a

    traseuluiurmat de lichid

    Discul cu orificiul central se numete inel iar cel prim care rotorul este fixat pe

    arborele prin care primetemicarea de la motor se numete coroan. Atunci cnd rotorul senvrtete, lichidul coninut n spaiile interpaletare este accelerat, sub aciunea forelor

    centrifuge i mpinse ctre periferie, fiind expulzat n camera colectoare. Rolul acestei camere

    nu este doar acela de a colecta lichidul i de a -l conduce cte recordul de refulare ci i de a

    transforma o parte din energie cinetic de care lichidul dispune la ieirea din rotor n energie

    potenial sa presiune. n vederea realizrii acestei transformri dintr-o form de energie

    hidraulic n alta ipentru a putea colecta ntreg debitul de lichid vehiculat, seciunea

    transversal a acestei camere crete continuu pn la ieirea din pomp prin racordul de

    refulare.

    n vederea caracterizrii funcionrii pompelor centrifuge este necesar introducerea

    unor mrimi care s cuantifice cantitatea de lichid care trece prim pomp, schimbul energetic

    care are loc n pomp precum i eficiena acestuia. n cazul tuturor mainilor hidraulice care

    intr n categoria generatoare aceste mrimi, numite i parametri funcionali, snt: debitul,

    nlimea de pompare, puterea absorbit, puterea util, randamentul i turaia. Ele se definesc

    dup cum urmeaz:

    Debitul Qreprezint cantitatea de lichid care trece prin seciunea de ieire (racordul

    de refulare) n unitatea de timp. n cazul pompei centrifuge, n ipoteza incompresibilitii

    lichidelor vehiculate, se utilizeaz debitul volumic, exprimat n uniti SI n (m3/s).

    nlimea de pompare H reprezint energia specific total primit de lichid la

    trecerea primpomp i, prin urmare, poate fi determinat c diferena ntre energia specific

    total a lichidului de la intrarea i ieirea n pomp. Energia specific total poate fi exprimat

    att ca energia unitii de greutate de lichid, notat cu H i exprimate n SI n uniti de

    lungime (m).

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    10/24

    10

    Puterea utilPu - reprezint puterea transferat lichidului la trecerea prin pomp:

    Pu gQH

    Puterea absorbit P0 - reprezint puterea aplicat la axul motorului pentru a realiza

    pomparea lichidului

    Randamentul

    Funcionarea pompei centrifuge n reeaua de conducte pe care o deservete, depinde

    de relaia existent ntre parametrii funcionali prezentai mai sus i care poate fi materializat

    printr-o funcional de forma:

    f Q,H ,P0,,n0

    Datorit complexitii acestei funcionale i a dificultii reprezentrii grafice a

    suprafeelor caracterizate de o astfel de ecuaie, se recurge la meninerea constant a unui

    parametru i reprezentarea n plan a unei dependene de doua variabile, numit curb

    caracteristic.

    Din punct de vedere al exploatrii pompelor, curele cele mai utile sunt:

    Familia de curbe Hf Q pentru n const. , numit curb de sarcin sau curbe

    caracteristice ale nlimii de pompare.

    Familia de curbe PfQpentru nconst. care exprim variaia puterii absorbite

    (puterea consumat) cu debitul la turaia constant.Familia de curbe fQpentru nconst. Acest grup de curbe este extrem de

    importante pentru cunoaterea comportamentului pompei la diferite debite.

    Din suprapunerea cestor curbe rezult caracteristica universal a pompei (vezi Fig.6)

    care caracterizeaz complet funcionarea pompei la o anumit turaie.

    Figura 6. Caracteristica universal a pompei centrifuge.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    11/24

    11

    Pompele din centralele de termoficare reprezint elemente componente eseniale ale

    acestora, deoarece ele asigur circulaia agentului termic (apei calde) ntre surs i

    consumatori, participnd astfel cu o cot energetic important la consumul de energie

    electric total pe perioada de funcionare a instalaiei. Numrul, poziia i caracteristicile de

    funcionare ale acestor aparate se stabilesc n funcie de sistemul de nclzire adoptat, putereatermic i regimul de funcionare. Prin variaia turaiei pompelor se poate controla continuu

    presiunea n funcie de sarcina termic la un moment dat.

    Pe durata de funcionare a unui sistem de nclzire, se urmrete ca, la consumatori, s

    se asigure debitele de agent termic corespunztoare condiiilor de confort interior cerute din

    faza de proiectare, i n concordan cu parametrii climatici exteriori; din acest motiv,

    instalaia trebuie prevzut cu un sistem de reglare calitativ, cantitativ sau mixt.

    2.2.Rolul i funciile automatului programabil pentru automatizarea procesului de

    pompare

    Reglarea cantitativ impune o variaie a debitului de agent termic n timpul

    funcionriiinstalaiei pstrnd constant temperatura agentului termic, i se poate realiza:

    cu pompe cu caracteristici tehnice diferite (debit i nlime de pompare);

    cu pompe cu turaie variabil, avnd posibilitatea de a modifica debitul i nlimea de

    pompare n funcie de necesiti, pentru a minimiza puterea electric consumat de

    pomp

    Asigurarea debitelor de agent termic, respectiv a debitelor de cldur solicitate de

    consumatori, impun asigurarea unei reglri pe traseul reelei de conducte, ntre surs i

    consumatori.

    n funcie de metodele de reglare, adoptate n exploatare, consumurile energetice sunt

    destul de diferite. n figura de mai jos (fig.7) sunt prezentate, spre comparaie, curbele de

    consum energetic pentru dou metode de reglare: cu turaie constant i cu turaie variabil, n

    funcie de diverse procente din debitul nominalal pompei (maxim).

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    12/24

    12

    Figura 7. Consumul de energie n funcie de tipul pompei.

    Forma unei curbe de consum energetic depinde i de randamentul global al instalaiei,

    configuraia reelei de conducte, punctul de funcionare i natura echipamentului de reglare i

    comand.

    De fapt, la majoritatea pompelor, modificarea randamentului se poate neglija la un

    domeniu de variaie a turaiei la 1/3 din turaia nominal.

    n figura 8 se prezint variaia caracteristicilor: H, G, P, ale pompelor centrifuge cu

    turaia n, constatnd c prin reducerea cu 20% a turaiei, puterea absorbit scade cu 50%, iar

    randamentulpompei rmne neschimbat, de unde reiese posibilitatea reducerii consumului de

    energie la pompare prin reglarea turaiei pompelor.

    O dat cu aplicarea procedeelor electronice la acionarea motoarelor electrice, reglarea

    turaiei a fost extins n unele ri la scar industrial. Variaia turaiei motorului de antrenare

    a pompei se poate realiza cu urmtoarele soluii: convertizoare de frecven, motoare de

    curent continuu, controlul tensiunii i cuplaje cu cureni turbionari. Dintre acestea motorul

    asincron cu rotorul n scurtcircuit, asociat cu un convertizor static de frecven cu tiristoare

    sau tranzistoare de putere (200 kW i respectiv 25 kW) formeaz un echipament electric de

    acionare cu turaie reglabil n limite largi.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    13/24

    13

    Figura 8. Variaia caracteristicilor pompelor centrifuge cu turaia

    Eficiena energetic a procedeelor de reglare prezentate se evideniaz printr-un

    exemplu de analiz comparativ a funcionrii unei pompe i a patru turaii diferite (vezi

    figura 9).

    Dac ncrcarea maxim este de 350 m3/h la o nlime de pompare de 28 m, puterea

    de alimentare va fi de 42,5 kW. Prin vana de reglare, debitul este redus la 100 m3/h, iar

    nlimea de pompare crete la 50 m. Puterea necesar de alimentare scade la 23 kW, la o

    turaie constant de 1650 rot./min. Curbele de funcionare sunt marcate cu A-B pe diagrama

    H-G i cu A-B n diagrama de putere.

    Prin utilizarea de pompe cu turaie variabil, reglarea se bazeaz pe meninerea

    constant a diferenei de presiune de 8 m H2O ntr-un anumit loc din central termic.

    Presiunea realizat de pomp va urmri curba D-A, dup cum debitul de ap crete.

    Corespondena cu relaiile de putere este prezentat n graficul punctat din diagrama

    de putere. Astfel este posibil compararea necesarului de putere de alimentare a pompelor n

    cele dou variante: reglare cu vane i reglare cu turaie variabil. Prin urmare, dac se

    cunoate distribuia ncrcrilor pe perioada unui an, se poate calcula consumul de energie

    aferent.

    Din analiza efectuat pe cazul prezentat, se constat o scdere a consumului anual de

    energie de la 275 064 kWh la 124 173 kWh prin reglarea turaiei, realiznd o economie de

    energie de 151000 kWh, respective de 55%

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    14/24

    14

    Figura 9. Curbele de funcionare i necesarul de putere pentru pomp a turaii

    diferite.

    Orice modalitate de reglare a turaiei implic pierderi de energie. Pentru a calcula

    pierderile de energie n motorul unei pompe aplicnd reglarea debitelor cu ajutorul vanelor,trebuie luate n considerare randamentul motorului i puterea sa de alimentare. n cazul

    reglrii debitului prin variaia turaiei, randamentul sistemului motor-convertizor de frecven,

    mai sczut, trebuie corelat cu scderea substanial a puterii de alimentare.

    Dup cum a fost demonstrat anterior, rolul primordial i de baz ale acionrilor

    electrice automatizate moderne, pe lng funciile de protecie ale mainilor electrice i de

    lucru, const n eficientizarea funcionarea instalaiilor i mainilor de lucru n vederea

    reducerii consumului energiei electrice.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    15/24

    15

    2.3. Caietul de sarcin pentru proiectarea acionrii electrice a sistemului de

    pompare

    Datele tehnice iniiale pentru proiectarea sistmului de pompare sunt.

    Valoarea maxim al debitului Q140m3/h;

    Valoarea maxim a nlimii de pompareH10m;Temperatura lichidului de pompare: 40 C

    Destinaia: Drenaj.

    Tabelul S.1 conine funcia varierii sarcinii (debitul procentual fa de valoarea

    maxim) pentru un ciclu de lucru tciclu = 24h al pompei

    Tabelul S.1 Variaia sarcinii (debitul) pompei pentru un ciclu de lucru tciclu=24h

    Intervalul i 1-2 3-5 6-7 8-9 10-11 12-13 14-15 16-18 19-21 22-24

    Durata ti,h 2 3 2 2 2 2 2 3 2 3Debitul Qi,% 65 35 75 70 57 65 50 80 100 80

    Debitul Qi, m /h 79,8 42,9 92 85,9 69,9 78,8 61,4 98,2 122,7 98,2

    n figura S.1 este prezentat histograma varierii sarcinii (debitul) pompei

    pentru un ciclu de lucru tciclu24h.

    O problem actual reducerea consumului de energie electric este

    abordat prin calcularea consumului de energie a sistemului de pompare cu sarcin

    variabil prin reglarea mecanic i prin reglarea electric cu mijloacele acionriielectrice reglabile.

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    Debitul Qi, m3/h 79.8 42.9 92 85.9 69.9 78.8 61.4 98.2 122.7 98.2

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    Figura S.1. Histograma variaiei sarcinii (debitul) pompei pentru un ciclu de tciclu = 24h .

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    16/24

    2014

    2.4.Problemele principale ale proiectrii acionrii electrice ale sistemului de pompare

    Problema fundamental a tehnicii acionrii electrice const n cercetarea, proiectarea i

    exploatarea sistemelor de acionare electric astfel nct s se asigure realizarea optim a

    cerinelor procesului de producie, n cazul prezentei lucrri a procesului de pompare, cu oinvestiie ct mai mic i cu pierderi minime de energie, respectiv la parametrii energetici

    maximi.

    Cerinele procesului de pompare se realizeaz prin sistemul de acionare electric,

    acesta trebuind s asigure o anumit putere pentru acionare i anumite condiii de modificare

    i reglare a vitezei de pornire i frnare. Astfel se pun n mod logic ca probleme de baz

    alegerea sistemului de acionare potrivit, calculul datelor componentelor acestuia, stabilirea

    schemei electrice de acionare coninnd elementele de for, conducere, proiectare i

    alimentare i determinarea programului de funcionare n aa fel nct s fie asigurate n

    condiii optime cerinele procesului de pompare i economicitate.

    Procesele care au loc n timpul funcionrii unei acionri pot fi stabilizate, respectiv

    staionare, n care caz mrimile cercetate rmn constante sau tranzitorii, respectiv cazul n

    care aceste mrimi variaz.

    Funcionarea se poate considera staionar sau tranzitorie n raport cu oricare din

    mrimile care apar n caracteristicile de funcionare ns, de obicei, referirea se face la viteza

    unghiular, curent sau cuplu.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    17/24

    17

    Capitolul 3. PRIECTAREA ACIONRII ELECTRICE

    3.1. Alegerea pompei centr i fuge

    Avnd datele iniiale i utiliznd platforma de cutare WILO-SELECT ONLINE a fost

    aleas pompa cu urmtoarele date:

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    18/24

    18

    3.2. Calcularea puterii i alegerea motorului electric

    Puterea consumat de o pomp centrifug se calculeaz conform formulei:

    P(KW) =(g..Q.H / P*M*3600)*10-3

    .

    Unde:

    g = 9,81 [m/s2]accelerarea cderii libere;

    = 1000 [g/m3]densitatea apei curate;

    Q, [m3/h]debitul pompei;

    H, [m]nlimea de pompare;

    P, [%]randamentul pompei;M, [%]randamentul transmisiei mecanice (n absenta eiM=100 %).

    Aadar, puterea pompei alese Grundfoss SE1.100.100.75.4.51D.B cu debitul

    Q=122,7 m3/h, nlimea de pompare H =26,6 m, randamentul P=62% cu viteza nominal

    n=1450 rpm este de:

    Pentru sursa de alimentare trifazat cu tensiunea nominal Un=230/400V putereanominal a motorului n nu trebuie s fie mai mic ca puterea calculat a pompei P .

    3.3. Al egerea convertorului static de frecven CSF

    Alegerea CSF se realizeaz cu condiia ca puterea PCSF lui s depeasc puterea

    nominal Pna motorului, iar tensiunile s fie din aceai clas, adic:

    CSFPn i UCSF=Un

    Conform acestor condiii se alege convertorul de frecven de la Lenze . Pentru

    motorul asincron din p.2.2 de 15 kW, 220/380V, 29,18A, se alege convertorul de frecven

    dedicat aplicaiilor proceselor de pompare a apei Lenze ESMD153L4TXA (fig.10) cu

    puterea de 15 kW, tensiunea 3*400V, curentul 31A.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    19/24

    19

    Figura 10. Convertizor static de frecven Lenze ESMD153L4TXA

    n figura 11 este prezentat diagrama schemei de conexiune a convertizorul

    static de frecven ales.

    Figura 11. Diagrama conexiunii convertorului Lenze ESMD153L4TXA

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    20/24

    20

    Figura12. Schema de montare a echipamentului acionrii electrice a pompei

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    21/24

    21

    3.4.Eficiena energetic a sistemului de pompare

    Conform tabelului datelor iniiale ciclul de lucrul al sistemului de pompare este de 24ore, timp n care sarcina (debitul) este variabil. Valorile absolute ale debitului variabil fa de

    valoarea maxim a debitului impus conform variantei sunt calculate n tabel Pentru aceste

    valori ale debitului folosind caracteristica magistralei se determin valorile respective ale

    nlimii de pompare Hi.

    Intervalul1-2 3-5 6-7 8-9

    10- 12- 14- 16-19-21

    22-

    i

    11 13 15 18 24

    Durata2 3 2 2 2 2 2 3 2 3

    ti, h

    Debitul65 35 75 70 57 65 50 80 100 80

    Qi, %

    Debitul79,8 42,9 92 85,9 69,9 79,8 61,4 98,2 122,7 98,2

    Qi, m /hnlimea

    26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6 26,6Viteza HPi, m

    constant Energie7,6 6,1 13,1 8,17 6,65 7,6 5,8 14 11,67 14

    WPi, kWhnlimea

    11,8 4,2 15,7 13,3 9,5 11,8 7,7 16,9 26,6 16,9Viteza HRi,m

    reglabil Energie3,4 0,97 5,16 4,1 2,37 3,4 1,69 8,74 11.67 8,74

    WRi, kWh

    n figura 13 este prezentat caracteristica consumului n decurs de o un schimb de 24

    ore de lucru a sistemului de acionare electrica studiat.

    Consumul de energie pentru sistemul de pompare nereglabil consteste

    variabil

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    22/24

    22

    Aadar, pentru ciclu de 24 de ore reducerea consumului de energie este

    W24h Wcont Wvar 94690502404445044, 45 KWh

    adic este de

    W % W

    24h100% 44, 45100 46,9%

    24h W 94,69const

    Cu preul energiei electrice Pee=0,2906 leipentru un kWh formula de calcul a economiei

    energie electrice pentru o lun va fi

    WL 30PeeW24h 300,2906 44, 45388 lei/luna

    iar pentru un an

    WA 365PeeW24h 3650,290644, 454700 lei/an

    CONSUMUL DE ENERGIE IN 24 ORE

    Figura 13. Caracteristica consumului de energie n decurs de 24 ore.

    Aadar, cu considerarea preului de cost al convertorului static de frecven

    selectat PCSF = 3500 leitermenul de recuperare a investiiilor pentru procurarea convertorului

    este:

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    23/24

    23

    CONCLUZII

    Utilizarea vitezei variabile n domeniul circulrii fluidelor este factorul principal de

    reducere a consumului de energie n numeroase instalaii industriale i teriare.Economiile de energie sunt importante dac debitele pariale sunt utilizate n mod

    frecvent. Investiia ntr-un variator de vitez este recuperat foarte rapid i genereaz apoi

    economii importante.

    n plus fa de economia de energie, variatoarele de vitez aduc n aceste aplicaii

    avantaje numeroase n termeni de eficacitate energetic. Astfel tensiunile mecanice ca

    lovitura de berbec, cavitaia i variaiilebrute ale cuplului sunt reduse semnificativ de

    accelerarea sau ncetinirea progresiv i controlat a motorului.Durata de via a echipamentelor va fi astfel prelungit. Organizarea n cadrul

    procesului este mbuntit simitor i simplu deoarece esteposibil reglarea precis a

    debitului i a presiunii fluidelor.

    O crestere a randamentului cu 2% la motoarele de acionare i utilizarea sistemelor de

    alimentare a acestora cu convertoare poate asigura reducerea cu circa 6,5% a consumului de

    energie electric, cu o reducere corespunzatoare a polurii mediului ambiant;

    Convertoarele de frecvena utilizate pentru alimentarea motoarelor de acionare pot

    determina importante perturbaii electromagnetice n reeaua electric de alimentare

    Analiza spectrului de armonice a curbei curentului electric absorbit din reeaua de

    alimentare poate impune utilizarea unor soluii specifice pentru limitarea distorsiunii curbei de

    tensiune la bare.

  • 8/10/2019 actionarea electrica

    24/24

    24

    BIBLIOGRAFIE

    1. Tutorial centrifugal pump systems. www.fluidedesign.com

    2. Pumping Station Design. 2 edition/Editor Robert L. Sanks. Butterworth-Heinemann,

    1998. -1067pp.3. Pompele Wilo de la A la Y - Pumpen Intelligenz. http://www.wilo.ro/cps/rde/xchg/ro-

    ro/layout.xsl/156.htm

    4. Catalog Wilo B3 - 50 Hz - Pompe centrifugale de nalt presiune.

    5. Wilo ProductFinder. http://www.wilo.ro/cps/rde/xchg/ro-ro/layout.xsl/2050.htm

    6. Wilo-Select Online. http://www.wilo.ro/cps/rde/xchg/ro-ro/layout.xsl/158.htm

    7. Softul de proiectare pentru pompe Wilo-Select Classic 2010.

    http://wilo.ro/cps/rde/xchg/ro-ro/layout.xsl/2579.htm8. Pompe i accesorii. http://www.axima.md/

    9. Grundfos pump handbook. http://net.grundfos.com/.../downloads/pumphandbook.pdf

    10.Grundfos motor book. http://net.grundfos.com/doc/../downloads/motorbook.pdf

    11.Agenda electric Moeller 02/08. Totul despre motoare Documentaie electric.

    http://www.agenda-electrica.ro/docs/sb0801ro.pdf

    12.Agenda electric Moeller 02/08. ntreruptoare pentru protecia motoarelor

    http://www.agenda-electrica.ro/docs/sb0101ro.pdf

    13.Agenda electric Moeller 02/08. Comutare, acionare, vizualizare. http://www.agenda-

    electrica.ro/docs/sb0301ro.pdf

    14.Agenda electric Moeller 02/08. Aparate pentru comand i semnalizare.

    http://www.agenda-electrica.ro/docs/sb0101ro.pdf

    15.Agenda electric Moeller. Softstartere electronice i acionri electrice pentru motoare.

    http://www.agenda-electrica.ro/docs/sb0201y.pdf

    16.Agenda electric Moeller 02/08. Standarde, formule, tabele. Marcarea echipamentelor

    electrice. http://www.agenda-electrica.ro/docs/sb1001ro.pdf

    17.Variatoare de viteza pentru pompe si ventilatoare Altivar 61. www.schneider-

    electric.ro

    18.Echipamente electrotehnice pentru automatizri. http://www.electroimport.md/

    19.Convertizoare de Frecven VLT AQUA Drive FC 200.

    http://www.danfoss.com/Romania/../Frequency+Converters/VLTAQUA++Drive+FC

    +200. htm