کاربرد کنترل کننده های دور موتور در صرفه جویی انرژی(۲)

0
3393

ادامه از کاربرد کنترل کننده های دور موتور در صرفه جویی انرژی(۱)

بدون استفاده از درایومیزان انرژی مصرفی در هر هفته برابر است با:



با استفاده از درایومیزان انرژی مصرفی در هر هفته برابر است با:



میزان صرفه جوئی انرژی در سال برابر است با:



و اگر ارزش هر کیلووات ساعت انرژی را ۴ سنت در نظر بگیریم ارزش انرژی صرفه جوئی شده برابر خواهد بود با:


 


 



۱۵- یک مطالعه موردی در ایران:


 گزارشی از وضعیت فعلی فنهای پیش گرمکن خط ۲ سیمان آبیک و بررسی امکان صرفه جوئی انرژی در آنها


گزارش زیر توسط مرکز تحقیقات سیمان آبیک آماده شده است:


فنها در صنعت سیمان کاربرد گسترده ای دارند. و برای انتقال گازهای ناشی از فرایند تولید سیمان و یا انتقال مواد از آنها استفاده میشود. از آنجائی که شرائط فرایندی با توجه به تغییرات پارامترهای آن ثابت نمی باشد. در نتیجه میزان تولید گازهای فرایندی با توجه به تغییرات پارامترهای آن ثابت نمی باشد. در نتیجه میزان تولید گازهای فرایندی نیز متغیر بوده و لازم ست این امر با تغییر هوادهی فنها تحت کنترل باشد. از متداول ترین روشهای کنترلی که برای فلوی گاز در فن ها تا بحال مورد استفاده قرار گرفته است، کنترل فلو توسط دریچه در ورودی فن میباشد. اگر چه این روش، طریقه ای موثر در کنترل فلو بوده اما در مصرف انرژی تاثیر قابل ملاحظه ای نداشته است. در صورتی که کنترل فلوی گاز با استفاده از کنترل دور فن، علاوه بر کارائی بهتر بمیزان زیادی در مصرف انرژی الکتریکی فن صرفه جوئی انرژی ایجاد خواهد کرد.


بعنوان مطالعه موردی فن های پیش گرمکن واحد ۲ سیمان آبیک مورد بررسی قرار میگیرد. بمنظور آنکه بتوان میزان بالقوه انرژی قابل صرفه جوئی در این فن ها بدست اید از دو روش:


  1- محاسبه توان با استفاده از پارامترهای بدست آمده از فرایند


  2- اندازه گیری توان موتور درایو


استفاده کرده و یک بررسی مقایسه ای بین ایندو بعمل می آ وریم. برای محاسبه توان از رابطه معمول آن:



استفاده کرده ایم. پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه نیز در فرایند و در شرائط نرمال بهره وری اندازه گیری شد.


Q = 327,000  m3/h  فلوی گاز


  P1= -560 mm WG  فشار هوا قبل از دریچه(شرائط فرایند)


  Pl1= -1100 mm WG  فشار هوا بعد از دریچه و قبل از فن


  P2 = – 10 mm WG  فشار هوا بعد از دریچه(شرائط فرایند)


وضعیت دریچه ۲۲% و دور موتور برابر با دور نامی ۹۹۰RPM ،  و توان نامی موتور فن ۱۳۰۰KW با راندمان ۰٫۸ بود. در این شرائط میزان توان مصرفی فن با استفاده از پارامترهای بهره برداری و با توجه به P فرایند :



و با استفاده از P فن، یعنی تفاوت فشار ورودی و خروجی فن، توان مصرفی عبارت است از :



و مقدار خوانده شده توسط دستگاه واتمتر برای هر دو فن شماره ۳۵ و ۳۶ (فن های پیش گرمکن ) بصورت زیر بود: 


  P35 = 1260 KW


  P36 = 1210 KW


مقایسه دو مقدار توان فن( محاسبه شده و اندازه گیری شده) حداقل دو مسئله را روشن میکند:


۱-  صحت محاسبات انجام شده( عدد ۱۲۱۳ در مقابل ۱۲۶۰ و یا ۱۲۱۰ ).


۲-  استفاده از دریچه باعث افزایش P فن شده و این امر باعث افزایش توان مصرفی فن شده است.


مورد فوق بخوبی نشان میدهد که حذف دریچه ورودی و استفاده از کنترل دور میتواند شرائط کار فن را به شرائط فرایند نزدیکتر کرده و در آنصورت در مصرف انرژی فن کاهش قابل ملاحظه ای مشاهده خواهد شد. نهایتا بر روی فن شماره ۳۶ کنترل دور نصب شد و در حالیکه دور فن روی ۶۸۰RPM تنظیم شده بود شرائط فرایندی مشابه با حالت بدون کنترل دور فراهم شده و تولید نیز به حالت نرمال رسید.


در این حالت  شرائط دریچه ۱۰۰% باز و مقدار توان مصرفی موتور ۵۶۰KW قرائت گردید. همانگونه که انتظار داشتیم با استفاده از کنترل دور توانستیم توان فن را به شرائط بهره برداری قبل رسانده و توان مصرفی را بمیزان زیاد کاهش دهیم. انتظار میرود با توجه به میزان سرمایه گذاری انجام شده جهت تهیه کنترل دور مورد نیاز، زمان بازگشت سرمایه ۳ سال باشد.


۱۶- سیتمهای تهویه مطبوع


موضوع صرفه جوئی انرژی در دنیای رقابتی امروز حتی آثار خود را در سیستمهای تهویه مطبوع هتلها نیز خود را مطرح کرده است. در این مکانها امکان صرفه جوئی انرژی تا مرز ۵۰ درصد روی سیستمهای HVAC  یا  سیستمهای حرارتی و هواسازی و تهویه مطبوع ، وجود دارد. و سرمایه گذاری اولیه در مدت دو سال از محل صرفه جوئی انرژی قابل بازیابی میباشد.


۱۷- ماشین تزریق پلاستیک


در یک ماشین تزریق پلاستیک استفاده از کنترل کننده دور موتور میتواند تا ۵۰ در صد صرفه جوئی در مصرف انرژی بدنبال داشته باشد[۲]. برای روشن شدن این مطلب به دیاگرام زیر توجه میکنیم:




شکل (۱۶) مصرف انرژی در یک سیکل کاری ماشین تزریق پلاستیک- بدون استفاده از درایو


در دیاگرام فوق مصرف انرژی در یک سیکل کاری نشان داده شده است. این حالت نرمال کار ماشین بوده و در این وضعیت از درایو استفاده نشده است. با استفاده از کنترل کننده دور موتور میتوان توان تلفاتی ماشین را بمیزان قابل توجهی کاهش داد. مضافا اینکه در این صورت ماشین خیلی نرمتر کار کرده و از شوکهای مکانیکی اجتناب خواهد شد. خود این امر منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداشت ماشین میشود . در دیاگرام زیر توان مصرفی ماشین در حالت کار با کنترل کننده دور موتور نمایش داده شده است:




شکل (۱۷) مصرف انرژی در یک سیکل کاری ماشین تزریق پلاستیک- با استفاده از درایو


با مقایسه دو دیاگرام مشاهده میشود که مصرف انرژی  از ۴۲ کیلوات ساعت به ۲۷ کیلووات ساعت تقلیل پیدا کرده است.


۱۸- صرفه جوئی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب


شرکت Vacon سازنده درایوهای AC گزارش کرده است [۱۲] که درسیستم تصفیه فاضلاب شهر گرومز سوئد با استفاده از درایو ۴۰٫۵% صرفه جوئی انرژی بدست آوده است. این درحالی است که در سیستم فوق و با استفاده از درایو  مصرف مواد شیمیائی نیز ۵۳% کاهش پیدا کرده است. اینک شرکت Vacon را ه حلهای جامعی در تاسیسات آب و فاضلاب ارائه میدهد. این راه حلها شامل طراحی این تاسیسات، انتخاب درایو، و محاسبات صرفه جوئی انرژی میشود [۱۳]. برای اطلاعات بیشتر در این زمینه با شرکت پرتوصنعت تماس بگیرید.


۱۹- کمپرسورها


شرکت اطلس کوپکو موفق شده است با استفاده از درایو مصرف انرژی کمپروسورهای تولیدی خود را بمیزان ۳۵% کاهش دهد. در کنار این دستاورد مهم اطلس کوپکو توانسته است با استفاده از درایو فشار کمپروسور را با دقت و پایداری بیشتری کنترل کند، جریان راه اندازی را محدود نماید و ضریب قدرت را به بیش از ۹۵% برساند. و بدین ترتیب این کمپروسورها نیازی با خازنهای اصلاح ضریب قدرت ندارند. از سال ۱۹۹۴ ببعد که اطلس کوپکو این کمپروسورها را معرفی کرده است توانسته است بازار کمپروسورهای دنیا را تسخیر کند. این رویکرد سیستمی در طراحی و ارائه محصول با کیفیت،  نمونه خوبی از افزایش مزیت رقابتی یک بنگاه اقتصادی میباشد.


۲۰- نیروگاهها


در نیروگاهها پتانسیل قابل توجهی برای صرفه جوئی انرژی وجود دارد. مصرف داخلی نیروگاههای بخاری میتواند بین ۵ تا ۱۴ درصد انرژی تولید شده توسط نیروگاه باشد. این میزان انرژی عمدتا در ID فن، FD فن، فید پمپ، فنهای کولینگ تاورف پمپهای سیرکولاسیون و خنک کن مصرف میشود. یک مطالعه موردی از نیروگاههای هند نشان میدهد[۱۴] که از مجموع ۲۲ واحد نیروگاهی ۲۱۰ مگاواتی، با بکارگیری درایو در فنهای ID و یا پمپهای BFP ، سالانه بالغ بر ۱۵۸ میلیون کیلووات ساعت انرژی، به ارزش ۱۱٫۳ میلیون دلار صرفه جوئی انرژی حاصل میگردد. این در حالی است که ارزش سرمایه گذاری ولیه ۷/۲۵ میلیون دلار بوده است. و بدین ترتیب میتوان انتضار داشت که در کمتر از ۳/۲ سال سرمایه گذاری اولیه مستهلک شده و عواید سرشاری نصیب نیروگاهها گردد. در جدول(۴) خلاصه ای از این بررسی را مشاهده میکنید.



جدول(۴): بررسی نتایج استفاده از درایو در برخی از کاربردهای با مصرف انرژی بالا بمنظور کاهش مصرف داخلی نیروگاهها در کشور هند


۲۱- سیمان


در ایران حدود ۹% انرژی الکتریکی صنعتی در صنایع سیمان مصرف میشود. مطالعاتی که در سال ۲۰۰۲  توسط آقای علیرضا شیرازی در صنایع سیمان انجام گرفت نشان داد[۱۲] که میزان مصرف انرژی در این صنایع نسبت به استانداردهای جهانی آن خیلی بالا است. در شکل(۱۸) شدت انرژی الکتریکی مورد نیاز در صنایع سیمان ایران برای تولید هر تن سیمان با بهترین حالت جهانی آن نشان داده شده است. و در جدول  ) 5( خلاصه ای از این مطالعه نشان داده شده است.



شکل(۱۸): پتانسیل صرفه جوئی در مصرف انرژی الکتریکی در صنایع سیمان ایران در مقایسه با بهترین حالت جهانی آن (Kwh/Ton)



جدول (۵ب) پتانسیل صرفه جوئی سالانه انرژی الکتریکی در صنایع منتخب سیمان ایران در مقایسه با استاندارد جهانی


اطلاعات فوق نشان می‌دهد که در هر کارخانه سیمان می توان حدود ۱٫۵ میلیون دلار در هر سال در مصرف انرژی الکتریکی صرفه‌جوئی نمود و اگر تعداد خطوط تولید سیمان را در حال حاضر ۶۰ خط تولید در نظر بگیریم میزان مصرف انرژی الکتریکی در صنایع سیمان سالانه بالغ بر ۹۰ میلیون دلار خواهد بود . برای بدست آوردن این نتایج ارزش هر کیلووات ساعت انرژی الکتریکی ۶ سنت در نظر گرفته شده است. هر جند که این مقدار صرفه جوئی انرژی تنها با استفاده از درایو بدست نمی آید ولی استفاده از درایو سهم عمده ای در این صرفه جوئی خواهد داشت.


۲۲- قابلیتهای کنترل کننده های دور موتور مدرن


درایوهای مدرن امروزی بر اساس تکنولوژی مدولار ساخته میشوند. این امر هم در قسمتهای سخت افزاری و هم در قسمتهای نرم افزاری درایو رعایت میشود. ساختار مدولار قابلیت بر آورده سازی بسیاری از نیازهای مشتری را دارد. اغلب این درایوها از تکنولوژی کنترل برداری بهره میگیرند. این روش کنترل امکان کنترل موتور را با دقت و دینامیک زیاد فراهم میاورد. بطوریکه این درایوها اینک قادرند درست نظیر درایوهای DC رفتار نمایند. آنها را میتوان در کاربردهای کنترل سرعت و یا کنترل گشتاور بسهولت مورد استفاده قرارداد. بطوریکه سادگی  و استحکام موتورهای القائی درکنار این درایوها مجموعه ای مطمئن و کارا از آنها میسازد . هر چند که این درایوها از تکنولوژی الکترونیک قدرت پیچیده  استفاده میکنند اما بدلیل استاتیک بودنشان هزینه های نگهداشت زیادی به صنعت تحمیل نمی کنند.


درایوهای مدرن قادرند بطور اتوماتیک فلو ی مغناطیسی در موتور را در سطح بهینه ان نگهدارند. این ویژگی در جاهائی که بار موتور کم است منجر به صرفه جوئی انرژی خواهد شد.


درایوهای مدرن امروزه در کاربردهای فیدبک و سرو نیز بسهولت بکار گرفته میشوند. ساختار مدولار آنها بگونه ای است که میتوان متناسب با کاربرد از کارتهای اختیاری استفاده نمود. این کارتها امکان تطبیق درایو با کاربرد مشتری را فراهم می آورند. در کنار این مقدورات سخت افزاری باید به برنامه های نرم افزاری متعددی نیز اشاره نمود، که معمولات توسط سازندگان درایو برای نیازهای مختلف صنعتی ارائه میشود. استفاده از این برنامه های کاربردی بسیار ساده بوده و کاربر میتواند برنامه دلخواه خود را انتخاب و در داخل درایو قراردهد. درایوهای امروزی میتوانند بسیاری از فیلد باسهای موجود را پشتیبانی کنند. امروزه پروفی باس به عنوان یک فیلدباس باز( Open ) ، در بسیاری از کاربردهای صنعتی متداول شده است. سازندگان درایو با استفاده از پروفایل Profi Drive بسهولت سازگاری خود را با پروفی باس برقرار میسازند.


درایوها علاوه بر ماموریتهای اصلی خود قابلیتهای بیشمار دیگری نیز دارند که از جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:


–  حفاظت کامل الکتروموتور در مقابل اضافه جریان و نوسانات ولتاژ


–  انعطاف پذیری در کنترل پروسه


–  سازگاری با نیازهای کاربردی موتور


سیستم نرم افزاری درایوهای ساخت شرکت Vacon  از دو لایه تشکیل شده است. لایه اول نرم افزار سیستم و لایه دوم جهت توسعه نرم افزارهای کاربردی کاربر اختصاص یافته است. با کمک این لایه کاربر میتواند با کمک ابزار گرافیکی و با استفاده از زبانهای رایج برنامه نویسی برنامه های کاربردی خود را توسعه دهد. وکن تنها به همین اکتفا نکرده و با آماده نمودن صدها برنامه کاربردی به کاربر کمک میکند بسهولت برنامه کاربردی مورد نظر را در درایو نصب نموده و از آنها استفاده نماید. بعنوان نمونه میتوان به نرم افزارهای کاربردی زیر اشاره نمود:


۲۲-۱-  نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن


همانطور که از نام آن پیداست، این برنامه کاربردی جهت کنترل یک یا چند فن یا پمپ بکار میرود. این نرم افزار بطور اتوماتیک متناسب با فلوی مورد نظر یک یا چند پمپ را روشن کرده و فلو را کنترل میکند. برنامه بطور اتوماتیک تمام پمپ ها را در پریود زمانی مشخص بکار میگیرد.


۲۲-۲-  نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته


این نرم افزار کاربردی جهت کنترل دقیق سطح سیال در مخازن بکار میرود. این نرم افزار نیز بطور اتوماتیک تعدادی پمپ را مدیریت میکند.


۲۲-۳-  نرم افزار کنترلی Master Follower


این برنامه قادر است تورک مورد نیاز بار را در تعدادی موتور تسهیم نماید. این موتورها متفقا یک بار را درایو میکنند. و این برنامه ناظر به هماهنگی دقیق آنها در تامین گشتاور مورد نیاز بار است


۲۳- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن


کنترل کننده های دور موتور ساخت شرکت وکن نمونه کاملی از درایوهای مدرن امروزی است[۳]. درایوهای وکن دارای ساختاری کاملا مدولار بوده و به کاربر اجازه میدهد با استفاده از نرم افزار قدرتمند داخلی، که بر اساس استاندارد IEC 611131-3کار میکند،  برنامه های خود را توسعه دهد. بدین ترتیب این درایو قادر است در کاربردهای زیادی نقش یک PLC را نیز بازی کرده و به کاربر اجازه میدهد بسهولت برای کاربردهای خود راه حل ارائه دهد. علاوه بر این قابلیت، شرکت وکن در اقدامی بی سابقه با طراحی و توسعه صدها برنامه کاربردی مختلف برای کاربردهای صنعتی، بهره برداری ار درایوهای خود را کاملا منعطف نموده است. اینها بخشی از ویژگیهای منحصر بفردی است که  درایوهای وکن را تبدیل به  نمادی از درایو حرفه ای برای هزاره جدید نموده است. توصیه میکنیم  برای آشنائی بیشتر با این درایوهای قدرتمند با شرکت پرتو صنعت تماس بگیرید.


۲۴- مسائلی که درایوهای دور متغیر بوجود میاورند.


هر چند که درایوها مزایای زیادی دراند ولی در انتخاب و بکارگیری آنها باید دقت کافی به عمل آید. خصوصا اگر درایوهای مورد بحث توانهای بالائی داشته و تولید کارخانه به عملکرد آنها کاملا مرتبط باشد. در واقع تحقیقات نشان داده است که نگرانی از ضریب اطمینان درایو بعنوان یکی از موانع اصلی در عدم رغبت صنایع به استفاده از آنها در صرفه جوئی انرژی میباشد[۱۰] .


درایوهای ولتاژ متوسط (Medium Voltage Drives) از تکنولوژی ساخت پیچیده ای برخوردارند. اینها معمولا ترکیبی از الکترونیک قدرت، کنترل، میکروکامپیوترها، ترانسفورماتورها و فیلترها میباشند. پر واضح است که ارزیابی این اجزا و انتخاب درایو نهائی امری دشوار و نیازمند زمان و بسیج کارشناسان متخصص خواهد بود. با این حال چهارچوب ساده زیر میتواند خریداران درایو را در ارزیابی و انتخاب درایو مورد نظرشان یاری دهد. در این چهارچوب پیچیدگیهای داخلی درایو مورد توجه قرار نمیگیرد. بلکه سعی میشود از آثار جانبی درایو عملکرد آن مورد ارزیابی قرارگیرد. بر این اساس مطابق شکل(۱۹) مسائل جانبی درایو را طبقه بندی نموده و ملاکهائی برای ارزیابی آنها تعیین میکنیم.



شکل(۱۹): چهارچوب پیشنهادی برای ارزیابی درایوهای ولتاژ متوسط با توجه به آثار جانبی آنها


ملاک اول تضمین میکند که شبکه برق کارخانه تحت تاثیر عملکرد درایو قرار نگیرد. این موضوع وقتی اهمیت بیشتر پیدا میکند که توان درایوهای مورد بحث زیاد بالا باشد. اعوجاجهای ناشی از عملکرد درایو روی شبکه میتواند عملکرد سایر دستگاههای حساس کنترلی را مختل سازد، تداخل در خطوط مخابراتی کارخانه ایجاد نماید، و یا توان راکتیو از شبکه کشیده شود. و واکنش سازمانهای برق منطقه ای را بدنبال داشته باشد. خلاصه ای از روشهای مختلف جهت کاهش هارمونیکهای ناشی از عملکرد بارهای غیر خطی و از جمله درایو در جدول(۶) آمده است.









توصیه میشود استانداردهای IEEE519 در درایوهای ولتاژ متوسط یا Medium Voltage Drives رعایت شود. بطور خلاصه این استاندارد ملزم میکند که توتال هارمونیک ولتاژ در شبکه کمتر از ۵% و توتال هارمونیک جریان کمتر از ۳% باشد. همچنین لازم است ضریب قدرت درایو در تمام رنج تغییرات دور بالای ۹۵% باشد.


ملاک دوم تضمین میکند که برق خروجی از درایو تنشهای ولتاژ و جریان اضافی به موتور تحمیل نخواهد کرد. تنشهای ولتاژ میتواند عایق موتور را تحت فشار قراردهد. از سوی دیگر جریانهای هارمونیکی میتوانند باعث نوسانات گشتاور در موتور و بار بشوند. اعوجاج در ولتاژ و جریان موتور میتواند باعث القای جریانهای مخرب در بیرینگهای موتور شده و فرسایش سریع آن را بدنبال داشته باشد. مضافا اینکه جریانهای هارمونیکی در موتور منجر به ایجاد حرارت اضافی در موتور خواهد شد. در شکل(۲۰) شکل موجهای ولتاژ خروجی یک درایو نمونه را میتوانید مشاهده کنید. در شکل موج بالا ولتاژ خروجی در ترمینالهای درایو، و شکل موج پائین ولتاژ ورودی در ترمینالهای موتور را مشاهده میکنید. دامنه اسپایکهای ولتاژ حدود ۱۵۰۰ ولت است. این اسپایکها میتوانند عایق موتور را تحت فشار قرار دهند.



شکل(۲۰): شکل موج خروجی از یک درایو و اسپایکهای ناشی از عملکرد سوئیچهای قدرت و خازنهای پراکندگی سیستم:


 شکل موج بالا شکل موج خروجی درایو. شکل موج پائین شکل موج ورودی موتور


یک معیار خوب برای کیفیت توان خروجی درایو را میتوان محدودیت طول کابل موتور به درایو قرار داد. اغلب سازندگان درایو محدودیت های زیادی در طول کابل درایو به موتور اعمال میکنند. آنها میگویند اگر طول کابل مثلا از ۱۰۰ متر بیشتر باشد لازم است از فیلتر برای سازگاری درایو به موتور استفاده گردد. از این رو برای حصول اطمینان از کیفیت توان خروجی درایو به سه معیار زیر توجه میکنیم:


–  طول کابل خروجی از درایو به موتور نباید از سوی سازنده درایو محدود گردد.


–  حتی الامکان در خروجی درایو ضرورتی برای استفاده از فیلتر نباشد.


–  درایو باید سازگار با هر نوع موتور استاندارد موجود بوده و نیازی به کار مهندسی جهت تطبیق درایو به موتور نباشد.


ملاک سوم تضمین میکند که درایو حداقل تاثیر را روی بار و کوپلینگها داشته باشد. نوسانات گشتاور باعث استهلاک سریعتر بار و کوپلینگها میشود. اینها آستانه تحریک سیستم را نیز پائین میاورند. ضمنا درایو باید بتواند گشتاور مورد نیاز بار را در تمام سرعتها تامین نماید. توصیه میشود میزان نوسانات گشتاور یا Torque Pulsation در خروجی درایو کمتر از ۰٫۵% در رنج تغییرات دور باشد.


ملاک چهارم تضمین میکند که درایو با هزینه کمتر کار خود را انجام بدهد و خود عاملی برای وقفه در تولید نگردد. همچنین درایو فانکشنهای ساده ای داشته و بسهولت قابل سرویس باشد. و از پشتیبانی فنی مطمئن و سریع برخوردار باشد.


ملاک پنجم میتواند از این لحاظ مورد توجه قرار گیرد که احتمال آن را بدهیم که مشتریان دیگری که از درایو مشابه استفاده میکنند، در انتخاب و بکار گیری درایوهایشان بررسی های کافی کرده اند.


۲۵- درایوهای ولتاژ متوسط Perfect Harmony


در سال ۱۹۹۴ شرکت ASIRobicon با معرفی درایوهای ولتاژ متوسط Perfect Harmony مشکلات بر شمرده در بالا را حل نمود. با معرفی درایوهای Perfect Harmony نگرانیهای صنایع از مسائل این نوع درایوها، نظیر هارمونیکها، ضریب اطمینان و کیفیت توان بتدریج بر طرف شد. بطوریکه اینک بیش از ۳۰۰۰ دستگاه از این نوع درایوها در صنایع و کاربردهای کلیدی بکار گرفته شده است. در جدول (۷)  خلاصه ای از ویژگیهای منحصر بفرد این درایوها آمده است.



جدول(۷): برخی از مشخصات پیشرفته درایوهای Perfect Harmony


 توصیه ها


۱- در بهینه سازی مصرف انرژی بجای یک یا چند موتور کل سیستم را در نظر بگیرید. در این نوع بررسی ها لازم است تاثیر اقدامات مورد نظر روی سایر سیستمها از جمله بهره برداری و تعمیر ونگهداشت بدقت مورد توجه قرار گیرد.


۲- در هنگام تصمیم گیری در خرید موتور کل هزینه های چرخه عمر سیستم مورد نظر را مورد توجه قرار دهید. بیاد داشته باشید که معمولا هزینه اولیه خرید یک موتور، نسبت به هزینه های انرژی و تعمیر و نگهداشت آن در طول عمر مفید سیستم ناچیز است.


۳-  موتور را متناسب با بار انتخاب کنید. بعبارت دیگر از انتخاب موتور بزرگتر از نیاز بار اجتناب کنید.


۴-  هنگام خرید موتور، موتورهای با راندمان بالا(Energy Efficient Motors) را انتخاب کنید. و اگر سفارش ساخت ماشینی را به ماشین ساز میدهید از او بخواهید از موتورهای با راندمان بالا استفاده کند.


۵- در جاهائی که نیاز به تغییر دور است از کنترل کننده دور موتور(Frequency Converter) استفاده کنید.


۶-  در کنترل فلو/حجم در پمپ/فن از کنترل کننده دور موتور استفاده کنید.


۷-  معمولا جایگزینی یک موتور با راندمان بالا بجای یک موتور سوخته با توجه به هزینه های چرخه عمر آن اقتصادی است. بنابراین توصیه میشود با بررسیهای سیستماتیک حتی المقدور بجای سیم پیچی مجدد موتور سوخته آنرا با موتور با راندمان بالا جایگزین کنید.


۸-  شبکه توزیع برق کارخانه را همواره چک کنید.


۹-  ولتاژ اعمالی به موتور باید ثابت و برابر با ولتاژ نامی موتور باشد.


۱۰-  موتورها را بموقع روغنکاری کنید.


۱۱-  سیستم تهویه موتور را همواره کارآمد نگهدارید. و دمای موتور را کنترل کنید.


۱۲-  از عدم تقارن ولتاژ برق کارخانه جلوگیری کنید.


۱۳- از ترانسفورماتور متناسب با بار استفاده کنید.


۱۳-  در انتخاب درایو های ولتاژ متوسط(Medium Voltage AC Drive) دقت بیشتری بعمل آورید.( توصیه میشود از چهارچوب پیشنهادی در این مقاله کمک بگیرید.)


۱۴-  شرکت پرتو صنعت همواره حاضر است بازگشت سرمایه ناشی از صرفه جوئی انرژی الکتریکی با استفاده از درایو را تضمین نماید. حتی در مواردی خود حاضر به سرمایه گذاری در تاسیسات شما خواهد بود. بنابراین در ممیزی انرژی تا آنجا که مسئله مربوط به استفاده از درایو میشود میتوانید با این شرکت مشاوره کنید.


 خلاصه


در این مقاله بطور خلاصه به اهمیت صرفه جوئی انرژی در بخشهای صنعت اشاره کردیم. و خاطر نشان کردیم که این موضوع از دوجنبه اقتصادی و زیست محیطی اهمیت دارد. باید اضافه نمود که بهینه سازی مصرف انرژی بخشی از سیاستهای دولتی هر کشور پیشرفته ای نیز میباشد. در ایران نیز دولت بتدریج به این موضوع علاقه مند شده و اقداماتی نیز در حال انجام میباشد. اشاره شد که در ارتباط با صرفه جوئی انرژی ، موتورهای الکتریکی میتواند یک هدف بسیار مهم باشد. برتریهای فنی موتورهای با راندمان بالا نسبت به سایر موتورها موجب شده است که کشورهای پیشرفته تولید موتورهای معمولی را طبق یک جدول زمانی متوقف سازند . توصیه شد که کارخانجات میتوانند با بکارگیری اقدامات ساده و بسیار کم هزینه میتوانند صرفه جوئی قابل توجهی در مصرف انرژی بدست آورند. در ادامه مقاله از کنترل کننده های دور موتور بعنوان دستگاههای فوق العاده مؤثر در کاهش انرژی مصرفی بسیاری از تجهیزات کارخانجات یاد کردیم.  و نشان دادیم که در کاربردهائی نظیر فن و پمپ استفاده از درایوها میتواند تا ۵۰ درصد در کاهش مصرف انرژی مؤثر باشند. ضمنا به یک نمونه عملی با نتایج عالی در صنایع کشورمان اشاره کردیم. و در خاتمه توصیه های مفید و عملی برای بهینه سازی مصرف انرژی در صنایع مطرح شد.


 به امید روزی که کارخانجات کشورمان با رعایت این نکات مسئولیت اجتماعی خود را در قبال محیط زیست ایفا کنند، و با بکارگیری این اصول نسبت به رقبای خود برتری اقتصادی بدست آورند.


منابع:


F1- دکتر هاشم اورعی،”بهینه سازی مصرف انرژی در الکتروموتورهای صنعتی” مرکز تحقیقات نیرو، ۱۳۷۳٫


F2 – کاظم دولت آبادی، “ارزیابی و انتخاب درایو Medium Voltage”، شرکت پرتوصنعت، ۱۳۸۲٫


۱-  http://www.greenbusiness.com


۲-  http://www.magnumllc.com/results.asp


۳-  http://www.vacon.com


۴-   Howard W. Penrose, ”A novel approach to industrial assessments for improved energy, waste stream, process and reliability”, Kennedy-Western University, 1999.


۵-  Shawn McNulty, Bill Howe, “Power Quality Problems and Renewable Energy Solutions”, ۲۰۰۲٫


۶-  “Optimizing your motor-driven systems”,motor.doe.org.


۷-  “Reducing power factor cost”,motor.doe.org.


۸-  Determining Electric Motor Load and Efficiency”, motor.doe.org.


۹-  Dipl.Ing.(FH) Hugo Stadler ,“Energy Savings by means of Electrical Drives”, Loher GmbH.


۱۰-Anibal T. De Almeida, Paula Fonseca, & others,“Improving the penetration of Energy-Efficient Motors and Drives”, University of Coimbra, Department of Electrical Engineering.


۱۱-A.Shirazi, “ Potential Fro Implementation Of Energy Saving Measures In Selected Cement Factories  In Iran “, Flensbusg University , Germany , March , 2002.


۱۲-“Lower energy and chemicals costs at swedish sewage treatment plant”,  http://www.vacon.com/what/swtplen.html.


۱۳-http://www.water.vacon.com/


۱۴-“Environmentally sound energy efficient strategies: a case study of the power sector in India “, http://www.uccee.org/Workpapers/execsum6.htm.


۱۵-“Variable Speed Driven Pumps: Best Guide Practice”, http://www.bpma.org.uk/Latest.asp


۱۶-Kevin Wright,”Energy Solutions,”Rockwell Automation, July 2002.


Bimal K. Bose,”Energy, Environment, and Advances in Power Electronics,” IEEE Trans. Power Electronics, VOL. 15, No. 4, July 2000




www.partosanat.com

دیدگاه خود را بیان کنید

لطفا پیام خود را وارد نمایید
لطفا نام خود را در این قسمت وارد نمایید

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.