Xây dựng mô hình giám sát trực tiếp điện năng tiêu thụ khi sử dụng bộ biến tần để điều khiển động cơ bơm thủy lực

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cơng trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN ĐĂNG CƯỜNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT TRỰC TIẾP ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ KHI SỬ DỤNG BỘ BIẾN TẦN ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƠM THỦY LỰC Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Phản biện 1: TS NGUYỄN HỮU HIẾU Phản biện 2: TS NGUYỄN XUÂN HOÀNG VIỆT Chuyên ngành: Mạng Hệ thống ñiện Mã số: 60.52.50 Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 27 tháng 10 năm 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng - Năm 2012 - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài - Phân tích ñánh giá kết việc tiết kiệm ñiện thực nghiệm mơ hình Hiện nay, nước ta việc giám sát ñiện tiêu thụ mối - Xây dựng thí nghiệm cụ thể để phục vụ ñào tạo quan tâm hàng ñầu nhà quản lý có ý nghĩa lớn chun môn thực hành phát triển kinh tế- xã hội, doanh nghiệp Hơn nữa, Đối tượng phạm vi nghiên cứu nhà máy sản xuất cơng nghiệp hầu hết sử dụng ñộng Đối tượng nghiên cứu công suất lớn so với cơng suất u cầu, hiệu suất thấp, động hoạt động thường xun bị non tải cịn thiếu thiết bị điều -Xây dựng mơ hình giám sát trực tiếp điện máy tính sử dụng biến tần ñể ñiều khiển ñộng bơm thủy lực khiển Cho nên gây tổn thất ñiện lãng phí lớn cho doanh - Xây dựng thí nghiệm thực tế mơ hình nghiệp ảnh hưởng đến tình hình cung cấp điện nước Để Phạm vi nghiên cứu khắc phục ñiều ñó biến tần ñược ứng dụng ñể ñiều khiển ñộng -Dựa sở lý thuyết thực nghiệm mơ hình tiến hành giải vấn ñề mà thực tế sản xuất yêu cầu Nhằm thấy rõ giải pháp tiết kiệm lượng vận cơng việc khảo sát, đo đạc thơng số để ñánh giá khả tiết kiệm ñiện hành khai thác động điện cần phải xây dựng mơ hình giám sát - Nghiên cứu kiểm chứng kết cuối tiết kiệm trực tiếp ñiện tiêu thụ ñộng ứng với phụ tải khác ñiện cho ñộng bơm thủy lực sử dụng biến tần để điều Từ đó, giúp cho doanh nghiệp, nhà ñầu tư, cán quản lý chỉnh tốc ñộ ñộng lượng doanh nghiệp ñơn vị sản xuất thấy rõ tiềm Phương pháp nghiên cứu tiết kiệm lượng ñộng ñiện Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Xuất phát từ nhìn nhận suy nghĩ mà tơi lựa chọn đề tài luận văn cao học: “Xây dựng mơ hình giám sát trực tiếp - Nghiên cứu lý thuyết hội tiết kiệm lượng ñộng ñiện ñiện tiêu thụ sử dụng biến tần ñể ñiều khiển ñộng - Nghiên cứu nguyên lý hoạt ñộng, phương pháp ñiều khiển bơm thủy lực” cần thiết, tạo tiền ñề cho doanh nghiệp hệ thống biến tần từ lựa chọn biến tần phù hợp ñể tự chủ ñộng ñầu tư nhằm góp phần giảm chi phí sản xuất, tăng sức sử dụng ñiều khiển ñộng cạnh tranh bảo vệ mơi trường Mục đích nghiên cứu - Xây dựng mơ hình thực tế giám sát trực tiếp ñiện sử dụng biến tần ñể ñiều khiển động bơm thủy lực -Phân tích, tính tốn tổng hợp kết số liệu giải pháp tiết kiệm lượng dùng biến tần ñể ñiều khiển ñộng bơm thủy lực Phương pháp nghiên cứu khảo sát thực tiễn - Tiến hành cơng việc đo thơng số mơ hình thực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN nghiệm cụ thể - Kết luận cuối giải pháp tiết kiệm lượng DÙNG BỘ BIẾN TẦN nhằm đảm bảo tính xác khoa học việc sử dụng biến tần 1.1 Động khơng đồng ba pha Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.1.1.Mơ tả chung -Đây ñề tài nghiên cứu ứng dụng lĩnh vực truyền ñộng ñiện nhằm tiết kiệm lượng - Mơ hình sử dụng đưa vào ñể ñào tạo sinh viên ngành 1.1.2 Phương trình ñặc tính động khơng đồng 1.1.3 Ứng dụng động khơng đồng 1.2.Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động khơng đồng điện, cán quản lý lượng Trong ñơn vị sản xuất, kinh ba pha doanh nơi sản xuất công nghiệp, trường học nhằm phục vụ công 1.2.1 Điều chỉnh động khơng đồng cách thay đổi tần số việc giảng dạy nghiên cứu thí nghiệm tiết kiệm lượng Đồng nguồn thời góp phần giải tốn cung cấp điện cho ngành điện lực, nâng cao hiệu sử dụng lượng, nâng cao hiệu kinh tế cho ñơn vị sản xuất, giảm hiệu ứng nhà kính bảo vệ mơi trường Kết cấu luận văn Tốc ñộ ñồng ñộng phụ thuộc vào tần số nguồn số ñôi cực từ theo công thức: n1 = 2π f1 Do thay đổi tần số p Nội dung đề tài bao gồm bốn chương: dẫn ñến tốc ñộ ñộng thay ñổi 1.2.2.Phương pháp điều chỉnh U/f = const Mở đầu: Trình bày cần thiết phải nghiên cứu, ñối tượng 1.3 Bộ biến tần phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài Chương 1: Tổng quan động khơng đồng ba pha phương pháp ñiều khiển dùng biến tần Chương 2: Xây dựng mơ hình giám sát trực tiếp điện tiêu thụ sử dụng biến tần ñể ñiều khiển ñộng bơm thủy lực Chương 3: Phân tích trạng sử dụng lượng mơ hình hệ thống bơm thủy lực 1.3.1.Biến tần tầm quan trọng biến tần công nghiệp 1.3.2 Nguyên lý làm việc biến tần 1.4 Kết luận Mục đích tiết kiệm lượng hệ thống truyền ñộng ñiện cho máy bơm dây chuyền sản xuất Sử dụng phổ biến ñộng ñiện xoay chiều ba pha khơng đồng loại roto lồng sóc Với phát triển vượt bậc kỹ thuật vi ñiện tử ñiện tử Chương 4: Xây dựng thí nghiệm cơng suất Nên ngày có nhiều loại thiết bị ñiều khiển ñộng Kết luận kiến nghị ñiện khơng đồng với chức hồn hảo, mà biến tần ñáp ứng yêu cầu hệ thống truyền ñộng cần điều khiển tốc độ liên tục theo mơ men phụ tải thay ñổi 7 Như phương pháp điều khiển U1(f1) giữ từ thơng khơng đổi ñơn giản dễ thực Vì vậy, phần lớn biến tần công nghiệp thường sử dụng giải pháp CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT TRỰC TIẾP ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ KHI SỬ DỤNG BỘ BIẾN TẦN ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƠM THỦY LỰC 2.1 Tổng quan hệ thống bơm thủy lực 2.1.1 Hệ thống bơm bánh Bơm bánh loại bơm thể tích ñược sử dụng rộng rãi làm việc theo nguyên lý dẫn nén 2.1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống bơm thủy lực Hình 2.2 Sơ đồ khối tổng thể hệ thống bơm thủy lực Trên sở đó, mơ hình thực nghiệm hệ thống bơm thủy lực ñược trình bày hình 2.3 Dầu thủy lực từ thùng dầu ñược bơm ñến phụ tải Nhờ ñộng bơm thủy lực cấu chấp hành Thu hồi thùng, nhờ hệ thống ñường ống Được sử dụng công nghiệp như: thang máy máy ép nhà máy sản xuất 2.1.3 Mối quan hệ thông số hệ thống bơm Lưu lượng tỷ lệ bậc với tốc ñộ, áp lực tỷ lệ bình phương tốc độ cơng suất ñiện tiêu thụ tỷ lệ lập phương với tốc ñộ Hình 2.3 Mơ hình thực nghiệm hệ thống bơm thủy lực 2.2 Xây dựng mơ hình giám sát trực tiếp ñiện sử dụng 2.2.2 Các thông số mơ hình biến tần để điều khiển động bơm thủy lực 2.3 Cơng cụ giám sát điện 2.2.1 Sơ đồ ngun lý cấu tạo mơ hình thiết bị Đồng hồ giám sát lượng selec MFM383và phần mền EN-VIEW 9 10 Điều khiển tốc ñộ ñộng sử dụng biến tần, tiết kiệm lượng ñiện lớn Năng lượng ñầu vào ñược biến tần ñiều chỉnh tốc ñộ thay ñổi theo công suất yêu cầu phụ tải 2.6 Kết luận Trên sở lý thuyết, áp dụng ñể xây dựng mơ hình giám sát trực tiếp điện tiêu thụ sử dụng biến tần ñể ñiều khiển Hình 2.4 Thiết bị ñồng hồ giám sát lượng selec MFM383 bơm thủy lực Nhằm phục vụ cho cơng tác thí nghiệm nghiên cứu phần mền EN-VIEW Với cơng cụ giám sát trực tiếp điện nhờ phần mềm EN- VIEW 2.3.1.Khởi ñộng phần mềm EN-VIEW Sẽ thấy rõ ñược tiềm tiết kiệm lượng sử dụng biến tần 2.3.2.Tiến hành thực chương trình để điều khiển tốc độ động 2.3.3 Cách xuất liệu file excel 2.4.Các yêu cầu ñặt ñối với việc ñiều khiển ñộng Khi khởi động trực tiếp từ lưới nguồn, dịng khởi động lớn Điều gây tổn thất hao tốn lượng 2.5 Cơ hội tiết kiệm lượng vận hành khai thác ñộng Hệ thống bơm thủy lực thiết bị sử dụng rộng rãi công nghiệp mang lại hiệu kinh tế to lớn, ñặc biệt máy ép nhà máy sản xuất địi hỏi chất lượng cao Do việc nghiên cứu xây dựng mơ hình ứng dụng vào thực tế cần thiết Với hội tiết kiệm lượng vận hành khai thác ñiện ñộng ñiện ñã trình bày Theo mơ hình giám sát trực tiếp 2.5.1.Thay động non tải ñộng ñúng tải ñiện sử dụng biến tần ñể ñiều khiển bơm thủy lực ta Khi động non tải, hiệu suất hệ số cosφ giảm Giải pháp thay ñộng non tải với mục đích tăng hiệu suất cho ñộng 2.5.2 Tiết kiệm lượng ñối với động điện có hiệu suất cao thực hai giải pháp sau: + Thay ñộng ban ñầu công suất 5,5kW ñộng công suất 2,2kW + Sử dụng biến tần ñể ñiều khiển tốc ñộ ñộng 2.5.3.Giảm ñiện áp ñộng thường xuyên làm việc non tải việc ñổi nối tam giác sang 2.5.4 Dùng thiết bị PowerBoss hạn chế ñộng làm việc non tải CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRÊN MƠ HÌNH HỆ THỐNG BƠM THỦY LỰC tải 3.1 Năng lượng cung cấp cho ñộng bơm thủy lực khơng sử 2.5.5 Tiết kiệm điện động khơng ñồng sử dụng dụng biến tần ñể ñiều khiển tốc ñộ ñộng biến tần 3.1.1 Kết số liệu thí nghiệm 11 12 Bảng 3.1 Kết đo đạc khơng sử dụng biến tần động H (kg/cm2) Q (lít/giờ) 3.1.2.4 Ứng dụng tính tốn chi phí, lợi ích thay động cơng suất 5,5kW U(V) I (A) cosφ P(kW) 3.2 Năng lượng cung cấp cho ñộng bơm thủy lực sử dụng biến tần ñể ñiều khiển tốc ñộ ñộng 3,3 383,1 2,63 0,48 0,94 3.2.1 Kết số liệu thí nghiệm ứng với tần số 50Hz tải thay 10 3,24 382,3 3,19 0,67 1,42 ñổi 15 3,18 380,1 4,05 0,74 2,04 20 3,12 380,1 5,18 0,8 2,77 25 3,06 382,5 6,18 0,84 3,38 30 377,6 7,24 0,84 4,06 35 2,94 380,1 8,01 0,85 4,8 40 2,88 382,5 9,46 0,85 5,38 3.1.2.Tính tốn phân tích hiệu thay ñộng 3.1.2.1 Hiện trạng 3.1.2.2 Biện pháp 3.1.2.3.Phân tích hiệu thay động Bảng 3.7 Kết đo đạc động cơng suất 5,5kW Q f U I cosφ P(kW) (kg/cm2) (lít/giờ) (Hz) (V) (A) H 3,3 50 387,1 3,1 0,85 0,98 10 3,24 50 386,4 4,29 0,89 1,46 15 3,18 50 385,9 6,2 0,96 2,12 20 3,12 50 385,8 7,38 0,92 2,85 25 3,06 50 384,9 8,89 0.93 3,54 30 50 385,7 10,31 0,92 4,22 35 2,94 50 385,5 10,87 0,97 4,92 40 2,88 50 384,7 12,69 0,97 5,5 Bảng 3.3 So sánh kết ño ñạc ñộng S Động 5,5kW H (kg/ I cm2) (A) 2,63 10 Động 2,2kW %P 3.2.2 Năng lượng cung cấp cho ñộng bơm thủy lực sử dụng P Chênh biến tần ñể ñiều khiển tốc ñộ với phụ tải theo áp suất cách (kW) lệch P I (kW) (A) 0,48 0,94 2,53 0,51 0,71 24% 3.2.2.1 Kết số liệu thí nghiệm 3,19 0,67 1,42 2,28 0,64 1,03 27% 3.2.2.2 Phân tích hiệu 15 4,05 0,74 2,04 3,34 0,75 1,435 29% 20 5,18 0,8 2,77 3,94 0,8 1,88 32% 25 6,18 0,84 3,38 4,69 0,84 2,32 31% TT cosφ cosφ ñiều chỉnh ñộ mở van Quan hệ áp suất ñiện tiết kiệm bảng 3.11 13 14 Bảng 3.11 Quan hệ tỉ lệ áp suất điện tiết kiệm 3.2.3.3 Ứng dụng tính tốn chi phí, lợi ích dùng biến tần Áp suất ( %) Tiềm tiết kiệm (%) 3.2.4 Năng lượng cung cấp cho ñộng bơm thủy lực sử dụng 12 47 biến tần ñể ñiều khiển tốc ñộ với phụ tải thay ñổi cách giữ 25 50 nguyên ñộ mở van 37 48 3.2.4.1 Kết số liệu thí nghiệm 50 52 3.2.4.2 Phân tích hiệu 62 50 75 43 87 23 Tỉ lệ giảm 98 10 tốc ñộ % Bảng 3.19 Quan hệ tỉ lệ giảm tốc ñộ, lưu lượng, áp suất ñiện tiết kiệm Tỉ lệ Tỉ lệ lưu lượng áp suất (%) (%) Tiềm tiết kiệm (%) 3.2.3 Năng lượng cung cấp ñộng thống bơm thủy lực sử 10 10 18 26 dụng biến tần ñể ñiều khiển tốc ñộ với phụ tải theo lưu lượng 20 20 35 41 30 33 50 60 40 41 62 73 50 50 75 82 60 62 84 90 cách ñiều chỉnh ñộ mở van 3.2.3.1 Kết số liệu thí nghiệm 3.2.3.2 Phân tích hiệu Quan hệ lưu lượng ñiện tiết kiệm bảng 3.15 Bảng 3.15 Quan hệ tỉ lệ lưu lượng ñiện tiết kiệm Lưu lượng (%) Tiềm tiết kiệm (%) 87 36 89 47 thống bơm thủy lực thay ñộng sử dụng biến tần 91 46 3.3.1 Lý chọn biến tần 93 50 3.3.2 Đánh giá hiệu kinh tế 94 50 96 52 98 51 3.2.4.3 Ứng dụng tính tốn chi phí, lợi ích dùng biến tần 3.3 Phân tích trạng sử dụng lượng mơ hình hệ Kết thí nghiệm mức tiêu thụ lượng bảng 3.20 15 16 Bảng 3.20 kết ño ñạc không sử dụng biến tần ñộng sử dụng biến tần Không sử dụng biến tần Động Động công suất 5,5kW công suất 2,2kW I cos P I cos P φ (kW) φ (kW) (A) (A) Sử dụng biến tần Động công suất 5,5kW I cos P φ (kW) (A) 2,63 0,48 0,94 2,53 0,51 0,71 1,29 0,97 0,5 10 3,19 0,67 1,42 2,28 0,64 1,03 2,12 0,97 0,71 15 4,05 0,74 2,04 3,34 0,75 1,435 2,78 0,97 1,065 20 5,18 0,8 2,77 3,94 0,8 1,88 3,55 0,97 1,32 25 6,18 0,84 3,38 4,69 0,84 2,32 4,43 0,98 1,7 H (kg/ cm ) P(kW) 3.5 Động 2,2kW Động 5,5kW 2.5 1.5 Dùng biến tần ñộng 5,5kW 0.5 H(kg/cm2) 10 15 20 25 Hình 3.4 Biểu đồ so sánh mức tiêu thụ cơng suất thay ñộng sử dụng biến tần Quan hệ tỉ lệ % phụ tải ñiện tiết kiệm thay Giả thiết hàng năm ñộng vận hành 6.000 giờ, mang tải trung ñộng sử dụng biến tần bảng 3.21 Bảng 3.21 Quan hệ tỉ lệ phụ tải ñiện tiết kiệm bình 50% kết phân tích hiệu kinh tế bảng 3.22 Bảng 3.22 Bảng ñánh giá hiệu kinh tế dùng biến tần thay ñộng sử dụng biến tần (%)Tiềm tiết (%)Tiềm tiết (%) Phụ tải hoạt kiệm sử dụng kiệm thay ñộng ñộng 5,5kW ñộng biến tần 17 24 47 25 27 50 37 29 48 50 32 52 61 31 50 Từ kết thí nghiệm, vẽ biểu đồ so sánh mức tiêu thụ cơng suất thay động sử dụng biến tần hình 3.4 thay động tải theo áp suất Dùng Động Thay ban ñầu ñộng 5,5 2,2 5,5 50% 85% 50% Áp suất (kg/cm2) 20 20 20 Tần số (Hz) 50 50 20 6.000 6.000 6.000 2,77 1,88 1,32 Thông số Công suất ñộng (kW) % phụ tải hoạt ñộng Số vận hành năm (giờ) Cơng suất điện thực tế (kW) biến tần 17 Điện tiêu thụ năm (kWh) 16.620 Lượng ñiện tiết kiệm năm (kWh) Giá ñiện (VNĐ/kWh) Số tiền tiết kiệm năm (VNĐ) Thời gian hồn vốn (năm) Chi phí đầu tư ban đầu (VNĐ) Chi phí điện 216.060.000 10 năm (VNĐ/10 năm) Tổng chi phí phải trả 216.060.000 10 năm tiếp theo(VNĐ) Tổng tiết kiệm 10 năm (VNĐ) 18 11.280 7.920 Tiết kiệm điện mức tối đa q trình khởi động vận hành Ngồi ra, hệ thống máy kết nối với máy tính trung 5.340 8.700 tâm Từ trung tâm ñiều khiển nhân viên vận hành thấy hoạt động hệ thống Các thông số vận hành áp suất, lưu 1.300 lượng, vòng quay, trạng thái làm việc cho phép điều chỉnh, 6.942.000 11.310.000 chẩn đốn xử lý cố xảy 3.4 Kết luận 0,576 0,57 Các giải pháp tiết kiệm lượng cho ñộng không ñộng cần thiết Với thực trạng tiêu thụ điện mơ phân 4.000.000 6.500.000 146.640.000 102.960.000 tích động chạy non tải có hiệu suất, hệ số cơng suất thấp Do giải pháp thay ñộng chạy ñúng tải giải pháp ñiều chỉnh tốc ñộ ñộng biến tần ñem lại hiệu tiết kiệm ñiện Tuy nhiên với tính vượt trội biến tần, ngồi việc cải 150.640.000 109.460.000 thiện khả điều khiển hệ thống máy cịn đem lại hiệu tiết kiệm ñiện cao so với trường hợp thay ñộng 65.420.000 106.600.000 máy có tải biến ñổi theo tốc ñộ lắp ñặt ñơn giản nhiều Với phát triển ngành ñiện tự động hóa cơng nghiệp, hy vọng hệ thống điều khiển tiên tiến ñại Nhận xét ñược sử dụng ngày nhiều sản xuất để góp phần tiết kiệm Từ kết thí nghiệm ta thấy, tiềm tiết kiệm ñiện sử tài nguyên lượng cho ñất nước dụng biến tần cao so với trường hợp thay ñộng Trong q trình thay lắp đặt đơn giản nhiều Hiệu suất làm việc máy cao Quá trình khởi động dừng động êm, nên làm tăng tuổi thọ ñộng cấu khí An tồn, tiện lợi việc bảo dưỡng Do giảm bớt số nhân công phục vụ vận hành máy CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM 4.1 Mục đích Đào tạo sinh viên ngành ñiện, ñào tạo cán quản lý lượng cho doanh nghiệp ñơn vị sản xuất Nhằm nâng cao ý thức tiết kiệm lượng 19 20 Kết thí nghiệm so sánh hai động trình bày bảng 4.2 Tiến hành thí nghiệm mơ hình hệ thống bơm thủy lực 4.3 4.2.1 Bài Xác ñịnh thông số thực nghiệm hệ thống bơm thủy lực khơng sử dụng biến tần để điều chỉnh tốc ñộ ñộng Kết thí nghiệm ñối với ñộng cơng suất 5,5kW trình bày bảng 4.1 Bảng 4.1 Kết số liệu ño tải thay ñổi ñộng Bảng 4.3 Bảng số liệu kết ño hai ñộng 30 35 10 15 20 25 H(kg/cm2) Pñc 2,2kW 0,71 1,03 1,435 1,88 2,32 Pñc 5,5kW 0,94 1,42 2,04 3,38 2,77 4,06 4,8 40 5,38 công suất 5,5kW H(kg/cm2) 40 35 30 25 20 15 10 Từ kết thí nghiệm, vẽ ñược biểu ñồ so sánh hình 4.3 P(kW) Q(l/h) 2,88 2,94 3,06 3,12 3,18 3,24 3,3 Động 5,5kW P(kW) 5,38 4,8 4,06 3,38 2,77 2,04 1,42 0,94 I(A) 9,46 8,01 7,24 6,18 5,18 4,05 3,19 2,63 0,85 cosφ 0,85 0,84 0,84 0,8 0,74 0,67 0,48 H(kg/cm2) Động 2,2kW 15 20 25 30 35 40 Hình 4.3 Biểu đồ so sánh cơng suất Kết thí nghiệm động cơng suất 2,2kW Nhận xét trình bày bảng 4.2 Khi áp suất tăng dịng điện, hệ số công suất, công suất tiêu Bảng 4.2.kết số liệu ño tải thay ñổi ñộng 10 công suất 2,2kW 20 15 H(kg/cm ) 25 Q(l/h) 1,68 1,8 P(kW) 2,32 I(A) cosφ thụ tăng lưu lượng giảm 10 1,92 2,04 2,16 khả tiết kiệm lượng từ 24% ñến 32% 1,88 1,435 1,03 0,71 4.2.2 Bài Xác định thơng số thực nghiệm hệ thống bơm 4,96 3,94 3,34 2,28 2,53 0,84 0,8 0,75 0,64 0,51 Thay ñộng 5,5kW ñộng 2,2kW tải theo áp suất thủy lực sử dụng biến tần ñể ñiều chỉnh tốc ñộ ñộng với phụ tải theo áp suất cách thay đổi độ mở van Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.4 21 22 P(kW) Bảng 4.4: Bảng số liệu kết ño tải theo áp suất H (kg/cm2) 10 15 20 25 35 40 50Hz(Không dùng BT ) 50Hz(Dùng BT) 50Hz (KBT) 30 0,94 1,42 2,04 2,77 3,38 4,06 4,8 5,38 45Hz 40Hz 35Hz 50Hz (BT) 0,98 1,46 2,12 2,85 3,54 4,22 4,92 5,5 30Hz 25Hz 20Hz 45Hz 0,786 1,21 1,683 2,202 2,809 3,568 4,24 5,3 40Hz 0,74 1,084 1,582 2,147 2,656 3,445 3,93 4,8 35Hz 0,69 1,023 1,483 1,88 2,338 2,844 3,68 30Hz 0,6 0,837 1,236 1,596 2,07 2,58 0,55 0,78 1,19 1,479 1,788 2,18 10 15 20 25 30 35 H(kg/cm2) 40 Hình 4.4 Quan hệ công suất áp suất 25Hz Nhận xét Động khởi ñộng mềm Khi giảm tần số dịng điện làm việc, cơng suất tiêu thụ, lưu lượng giảm tốc ñộ ñộng bơm giảm Tần số tỉ lệ thuận với công suất 4.2.3 Bài Xác định thơng số thực nghiệm hệ thống bơm thủy lực sử dụng biến tần ñể ñiều chỉnh tốc ñộ ñộng với phụ tải theo lưu lượng cách thay ñổi ñộ mở van 20Hz 0,5 0,71 1,065 1,32 1,7 Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.5 Bảng 4.5 Bảng số liệu kết ño tải theo lưu lượng Q(l/h) 2,88 2,92 3,06 3,13 3,18 3,24 46Hz 3,4 2,5 2,16 1,9 1,4 1,25 0,9 48Hz 4,2 3,6 3,1 2,6 2,02 1,7 1,21 50Hz (BT) 5,5 4,92 4,22 3,54 2,85 2,12 1,46 50Hz(KBT) 5,38 4,8 4,06 3,38 2,77 2,04 1,42 Từ kết thí nghiệm, vẽ biểu đồ quan hệ cơng suất áp suất hình 4.4 Từ kết thí nghiệm, vẽ biểu đồ so sánh hình 4.6 23 24 P(kW) Từ kết thí nghiệm, vẽ ñược biểu ñồ so sánh hình 4.8 P(kW) 20Hz 2.5 46Hz 25Hz 48Hz 50Hz(Dùng BT) 30Hz 35Hz 1.5 40Hz 50Hz(Không dùng BT) 45Hz 50Hz(Dùng BT) 0.5 Q(lít/h) 2.88 2.94 3.06 3.12 3.18 50Hz(Không dùng BT) 3.24 1.24 Hình 4.6 Quan hệ cơng suất lưu lượng 1.56 1.87 2.24 2.49 2.8 Q(lít/h) 3.12 Hình 4.8 Quan hệ công suất lưu lượng Nhận xét giữ nguyên ñộ mở van Khi giữ nguyên lưu lượng, ñiều chỉnh van giảm tần số cơng suất tiêu thụ giảm Nhận xét Khi giảm tần số dịng ñiện làm việc, công suất tiêu thụ, lưu 4.2.4 Bài Xác định thơng số thực nghiệm hệ thống bơm lượng giảm tốc ñộ ñộng bơm giảm thủy lực sử dụng biến tần ñể ñiều chỉnh tốc ñộ ñộng với phụ 4.3 Kết bàn luận tải theo áp suất lưu lượng cách giữ nguyên ñộ mở van Đối với ñộng bơm thủy lực hoạt ñộng phụ thuộc vào thay Kết thí nghiệm trình bày bảng 4.6 ñổi áp suất Có thời ñiểm cần áp suất cao, có lúc cần áp suất thấp để Bảng 4.6: Bảng số liệu kết ño tải theo lưu lượng cấp cho cấu máy sản xuất hay phụ tải Thơng thường giữ ngun độ mở van máy ép nhựa cần có áp suất lớn, chu trình khn ép 50 50 (kbt) (bt) Q(l/h) 2,12 3,12 2,8 2,49 2,24 1,87 1,56 1,24 H (kg/cm2) 20 20 16 13 10 7,5 I(A) 5,18 7,38 5,88 4,51 3,39 2,44 1,79 1,22 P(kW) 2,77 2,85 1,16 0,79 45 f (Hz) 40 35 30 25 20 khoảng thời gian nghỉ ñể lấy sản phẩm Trong lúc ñộng bơm dầu hoạt ñộng 100% tốc độ, làm lãng phí cơng suất Cho nên, việc sử dụng biến tần ñiều khiển ñộng ñể tiết kiệm ñiện ñược áp dụng ñối với ñộng bơm thủy lực áp suất thay ñổi hợp lý Đối với ñộng bơm thủy lực hoạt ñộng phụ thuộc vào thay ñổi lưu lượng Có thời điểm cần lưu lượng nhiều, có lúc cần lưu 2,22 1,62 0,54 0,36 lượng để cấp cho cấu máy sản xuất hay phụ tải Như 25 lò sấy, lò nung cần lưu lượng dầu thay ñổi theo số lượng sản phẩm 26 Lợi ích kinh tế Nếu ñưa vào doanh nghiệp sản xuất mà thực vấn sấy nung Khi ñiều khiển ñộng bơm thủy lực chạy tốc ñộ ñịnh mức phương pháp thay ñổi tần số Ngoài việc điều chỉnh dễ đề khả tiết kiệm lớn Lợi ích mơi trường dàng, giảm tăng lên dịng điện khởi động Dịng khởi động Kết nghiên cứu đưa biện pháp tiết kiệm lượng, làm việc sử dụng biến tần thấp dịng điện khởi ñộng làm giảm lượng ñiện tiêu thụ dẫn ñến giảm ñược chất gây ô làm việc khơng sử dụng biến tần Điều giúp động khơng nhiễm mơi trường đặc biệt giảm khí CO2 bị nóng giảm tổn thất điện Duy trì hệ số cosφ cao, cơng suất Lợi ích mặt xã hội tiêu thụ nhỏ Trong trình khởi ñộng máy êm hơn, ñiều chỉnh Qua kết nghiên cứu, đề tài đưa vào đào tạo cho sinh ñược nhiều cấp tốc ñộ tiết kiệm ñược ñiện mà ñộng tiêu viên ngành ñiện sở sản xuất cơng nghiệp Từ nâng cao ý thụ thức công tác tiết kiệm lượng Nếu doanh nghiệp, Kết thí nghiệm tiền ñề cho việc sử dụng ñưa vào sở đồn thể tiến hành tiết kiệm lượng vấn đề an ninh để đào tạo sinh viên ngành ñiện Các cán quản lý lượng lượng quốc gia ñược ñảm bảo Đồng thời góp phần thúc đẩy đơn vị sản xuất kinh doanh Nghiên cứu thí nghiệm tiết kiệm kinh tế ñất nước lượng, nâng cao hiệu kinh tế cho ñơn vị sản xuất nhằm giảm hiệu ứng nhà kính bảo vệ mơi trường Tác giả kiến nghị kết ñược ñưa q trình nghiên cứu Nên xem xét bổ sung ñể thiết lập chiến lược doanh nghiệp sản xuất Tuy nhiên, với thời gian hạn chế nên tác giả chưa tiến hành nghiêm cứu hết tất giải pháp khác KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài nhằm nghiên cứu ñánh giá tiềm tiết kiệm lượng sử dụng biến tần ñể ñiều khiển ñộng bơm thủy lực Đã mang lại hiệu việc giảm nhu cầu cơng suất điện Từ tiết kiệm lượng cải thiện môi trường Qua kết nghiên cứu cụ thể cho thấy, việc dùng biến tần ñể ñiều khiển bơm thủy lực khả thi, ñem lại hiệu kinh tế to lớn tiêu thụ điện Với kết nghiên cứu thực nghiệm mơ hình tác giả có số kết luận sau tiết kiệm lượng động thí nghiệm cụ thể mơ hình  ... 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH GIÁM SÁT TRỰC TIẾP ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ KHI SỬ DỤNG BỘ BIẾN TẦN ĐỂ ĐIỀU KHI? ??N ĐỘNG CƠ BƠM THỦY LỰC 2.1 Tổng quan hệ thống bơm thủy lực 2.1.1 Hệ thống bơm bánh Bơm bánh loại bơm. .. thuyết, áp dụng để xây dựng mơ hình giám sát trực tiếp ñiện tiêu thụ sử dụng biến tần để điều khi? ??n Hình 2.4 Thiết bị ñồng hồ giám sát lượng selec MFM383 bơm thủy lực Nhằm phục vụ cho cơng tác thí... trực tiếp ñiện tiêu thụ sử dụng biến tần ñể ñiều khi? ??n ñộng bơm thủy lực Chương 3: Phân tích trạng sử dụng lượng mơ hình hệ thống bơm thủy lực 1.3.1 .Biến tần tầm quan trọng biến tần công nghiệp