Automation and Drives
An Energy Saving Solution. Page1/12
gi¶i ph¸p tiÕt ki
Ö
m ®i
Ö
n n¨ng
Automation and Drives
An Energy Saving Solution. Page2/12
Môc lôc
1. §Æt vÊn ®Ò ....................................................................................................................3
2. §Æc tÝnh cña c¸c hÖ truyÒn ®éng b¬m vµ qu¹t .............................................................3
3. C«ng suÊt tiªu thô thùc tÕ.............................................................................................4
4. Lµm thÕ nµo ®Ó TiÕt kiÖm ®iÖn n¨ng? ..........................................................................8
5. BiÕn tÇn lµm viÖc nh− thÕ nµo? ....................................................................................8
6. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch ®iÒu khiÓn (s¬ ®å ®iÓn h×nh cho nhiÒu øng dông): ...................9
7. Ai lµ ®èi t¸c tin cËy cña b¹n........................................................................................10
8. C¸c lîi Ých kh¸c ..........................................................................................................10
9. C¸c tiªu chÝ lùa chän ..................................................................................................10
10. C¸c øng dông ®iÓn h×nh..............................................................................................11
11. KÕt luËn.......................................................................................................................11
Automation and Drives
An Energy Saving Solution. Page3/12
1. §Æt vÊn ®Ò
HiÖn nay trong s¶n xuÊt c«ng nghiÖp còng nh− c¸c ngµnh dÞch vô nh− ngµnh kinh
doanh kh¸ch s¹n hay toµ nhµ v¨n phßng, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn quay chiÕm mét tØ lÖ rÊt lín
trong sè c¸c thiÕt bÞ tiªu thô n¨ng l−îng ®iÖn.
Theo nh÷ng kh¶o s¸t cña hiÖp héi Copper (International Copper Association) vµ nh÷ng
nghiªn cøu gÇn ®©y vÒ t×nh h×nh tiªu thô n¨ng l−îng trong nh÷ng khu vùc kinh tÕ nµy
th× cã ®Õn trªn 50% n¨ng l−îng ®−îc tiªu thô bëi c¸c ®éng c¬ ®iÖn. ChÝnh v× thÕ ®· cã
rÊt nhiÒu ho¹t ®éng còng nh− gi¶i ph¸p nh»m n©ng cao nhÊt hiÖu suÊt sö dông thiÕt
bÞ, gi¶m thiÓu nhÊt c¸c chi phÝ ®iÖn n¨ng vµ n©ng cao nhÊt lîi Ých kinh tÕ.
TiÕt kiÖm n¨ng l−îng trong xu thÕ hiÖn nay chÝnh lµ mét gi¶i ph¸p tÝch cùc nhÊt nh»m
gi¶m chi phÝ s¶n xuÊt, gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm. Tõ ®ã n©ng cao ®−îc tÝnh c¹nh tranh
cña s¶n phÈm trªn thÞ tr−êng. H¬n thÕ n÷a, gi¶m n¨ng l−îng tiªu thô còng chÝnh lµ
gi¶m sù tiªu tèn tµi nguyªn thiªn nhiªn, gi¶m l−îng chÊt th¶i vµo thiªn nhiªn vµ gãp
phÇn tÝch cùc vµo viÖc b¶o vÖ m«i tr−êng.
Trªn c¬ së Êy, chóng t«i m¹nh d¹n ®−a ra mét gi¶i ph¸p tiÕt kiÖm n¨ng l−îng cho quÝ
c«ng ty. Còng xin nhÊn m¹nh r»ng nh÷ng gi¶i ph¸p nµy kh«ng chØ ho¹t ®éng hiÖu qu¶
ë nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi ®Æc biÖt lµ ch©u ¢u mµ ®· vµ ®ang ho¹t ®éng hiÖu qu¶ t¹i
ViÖt Nam.
Chóng t«i sö dông bé biÕn tÇn Micomaster Eco hay SIMOVERT MASTERDRIVES cho
môc ®Ých nµy.
Nh÷ng øng dông ®−îc ®Ò cËp trong tµi liÖu nµy chñ yÕu lµ c¸c hÖ truyÒn ®éng ®iÖn cho
B¬m vµ Qu¹t. Kh«ng ph¶i chØ víi lý do lµ c¸c hÖ nµy ®−îc sö dông rÊt réng kh¾p trªn
nhiÒu lÜnh vùc víi mét tû lÖ phÇn tr¨m lín mµ cßn v× tiÒm n¨ng tiÕt kiÖm n¨ng l−îng cho
nh÷ng øng dông lo¹i nµy lµ rÊt lín vµ dÔ thÊy.
2. §Æc tÝnh cña c¸c hÖ truyÒn ®éng b¬m vµ qu¹t
§èi víi c¸c hÖ truyÒn ®éng lo¹i b¬m vµ qu¹t, m«men t¶i phô thuéc vµo tèc ®é quay cña
trôc theo hµm b×nh ph−¬ng. L−u l−îng ra cña hÖ tØ lÖ thuËn víi t«c ®é quay.
Trong khi ®ã, c«ng suÊt ®ßi hái cña hÖ l¹i b»ng tÝch sè gi÷a m«men vµ tèc ®é quay
Do ®ã, c«ng suÊt ®ßi hái cña hÖ tØ lÖ víi lËp ph−¬ng cña tèc ®é quay vµ còng lµ tØ lÖ víi
lËp ph−¬ng cña l−u l−îng.
§©y chÝnh lµ phÇn c«ng suÊt cã Ých ®Ó truyÒn t¶i ®èi t−îng c«ng t¸c cho b¬m vµ qu¹t.
Tõ ®ã nÕu nhu cÇu vÒ l−u l−îng cña hÖ thèng gi¶m ®i so víi thiÕt kÕ, ch¼ng h¹n c«ng
nghÖ chØ ®ßi hái 80m3/h thay v× 100m3/h nh− thiÕt kÕ ban ®Çu th× c«ng suÊt cã Ých chØ
®ßi hái b»ng 50% c«ng suÊt thiÕt kÕ.
2
nM ≅
nMP ∗=
2
F
M
≅
33 FnP ≅≅
Automation and Drives
An Energy Saving Solution. Page4/12
3. C«ng suÊt tiªu thô thùc tÕ
HiÓn nhiªn lµ c«ng suÊt tiªu thô thùc tÕ lín h¬n so víi c«ng suÊt yªu cÇu. H¬n bao
nhiªu tuú thuéc nhiÒu yÕu tè: hiÖu suÊt ®éng c¬, hiÖu suÊt cña b¬m, tæn hao däc theo
®−êng èng bao gåm c¶ trªn thµnh èng lÉn côc bé t¹i nh÷ng vÞ trÝ dßng ch¶y bÞ thay ®æi
do rÏ nh¸nh, chuyÓn h−íng hay do c¸c thiÕt bÞ l¾p trªn b¶n th©n ®−êng èng. C¸c nh©n
tè trªn cã thÓ ph©n lo¹i gän theo hai thµnh phÇn: c¸c tæn hao cè ®Þnh vµ c¸c tæn hao
thay ®æi. Trong ®ã c¸c tæn hao thay ®æi n»m trªn c¸c van ®iÒu chØnh l−u l−îng hay ¸p
suÊt l¾p trªn ®−êng èng.
Trong c¸c hÖ truyÒn ®éng cho b¬m vµ qu¹t kiÓu cò ng−êi ta th−êng dïng c¸c van ®Ó
®iÒu chØnh c¸c th«ng sè ®Çu ra cña b¬m theo yªu cÇu c«ng nghÖ. Tuú thuéc tõng lo¹i
b¬m vµ qu¹t lín hay nhá còng nh− vÞ trÝ l¾p ®Æt hay nhu cÇu ®iÒu chØnh ng−êi ta cã thÓ
dïng mét trong c¸c lo¹i sau:
a. Van ®iÒu tiÕt l¾p ë ®Çu vµo:
C¸c hÖ truyÒn ®éng cã c«ng suÊt võa
vµ lín cho Qu¹t giã th−êng dïng
ph−¬ng ph¸p nµy. Môc tiªu lµ gi¶m
bít tiÕt diÖn ®−êng èng vµo ®Ó gi¶m
bít l−u l−îng ®Çu ra. ViÖc ®iÒu chØnh
cã thÓ dïng m«-t¬ ®Ó thùc hiÖn tõ xa
tuy nhiªn gi¸ thµnh th−êng ®¾t nªn
hiÖn t¹i ®a sè c¸c hÖ ®Òu ®ang ®−îc
®iÒu khiÓn b»ng tay. Víi ph−¬ng
ph¸p nµy l−u l−îng ra ®−îc khèng
chÕ tuú theo ®é më van vµo nªn nãi
chung ®¹t ®−îc yªu cÇu vÒ c«ng
nghÖ.
HÇu hÕt c¸c hÖ thèng kiÓu nµy ch−a
®−îc tÝnh ®Õn kh¶
n¨ng lµm viÖc
trong m«i tr−êng tù
®éng ho¸ toµn
diÖn.H¬n n÷a xÐt
vÒ chØ tiªu n¨ng
l−îng cña toµn hÖ
th× ph−¬ng ph¸p
nµy vÉn ®em l¹i
nhiÒu tæn thÊt mÆc
dï khi gi¶m l−u
l−îng, ®iÖn n¨ng
tiªu thô vÉn cßn
nhiÒu.
§Æc tÝnh n¨ng
l−îng vµ l−u l−îng
®−îc thÓ hiÖn trªn
h×nh 2.
Víi c¸c hÖ thèng nµy khi l−u l−îng ra gi¶m, n¨ng l−îng tiªu thô còng gi¶m nhÊt lµ trong
kho¶ng tõ 80% ®Õn 100%. NÕu ®iÒu chØnh s©u h¬n th× n¨ng l−îng còng kh«ng gi¶m
nhiÒu n÷a.
So s¸nh víi tr−êng hîp dïng biÕn tÇn th× ë vïng l−u l−îng thÊp gi¸ trÞ tiªu thô n¨ng
l−îng kh¸c rÊt nhiÒu.
H×nh1. §iÒu khiÓn nhê van ®Çu vµo
H×nh 2. §
Æ
c tÝnh N¨n
g
l−
î
n
g
–
L−u l−
î
n
g
cña ®iÒu chØnh van
Automation and Drives
An Energy Saving Solution. Page5/12
b. Van ®iÒu tiÕt l¾p ë ®Çu ra
C¸c hÖ thèng cã c«ng suÊt võa vµ
nhá hay dïng ph−¬ng ph¸p nµy v× lÝ
do ®¬n gi¶n vµ dÔ ®iÒu chØnh. §èi
víi truyÒn ®éng b¬m, ph−¬ng ph¸p
nµy lµ phï hîp. §é chÝnh x¸c ë ®Çu
ra còng ®¶m b¶o ®−îc yªu cÇu c«ng
nghÖ. Tuy nhiªn còng nh− trªn, nÕu
®iÒu khiÓn xa th× còng sÏ tèn kÐm
®ång thêi vÉn ch−a tiÕt kiÖm n¨ng
l−îng. (h×nh 3)
§Æc tÝnh n¨ng l−îng vµ l−u l−îng
®−îc tr×nh bµy trong h×nh 4.
Còng t−¬ng tù nh− trªn, ®©y vÉn
ch−a ph¶i lµ gi¶i ph¸p tèt nhÊt ®èi víi hÖ thèng.
H×nh 3. §iÒu khiÓn van ®Çu ra
H×nh 4. §Æc tÝnh N¨ng l−îng
–
L−u l−îng cho ®iÒu khiÓn van
®Çu ra