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          變頻電機的節能原理

          安徽皖南電機股份有限公司|發(fā)布時(shí)間:2015-06-01 09:05|8485查看

          節能原理

          1、變頻節能

          由流體力學(xué)可知,P(功率)=Q(流量) H(壓力),流量Q與轉速N的一次方成正比,壓力H與轉速N的平方成正比,功率P與轉速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當要求調節流量下降時(shí),轉速N可成比例的下降,而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關(guān)系。例如:一臺水泵電機功率為55KW,當轉速下降到原轉速的4/5時(shí),其耗電量為28.16KW,省電48.8%,當轉速下降到原轉速的1/2時(shí),其耗電量為6.875KW,省電87.5%.

          2、功率因數補償節能

          無(wú)功功率不但增加線(xiàn)損和設備的發(fā)熱,更主要的是功率因數的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無(wú)功電能消耗在線(xiàn)路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,由公式P=SCOSФ,Q=SSINФ,其中S-視在功率,P-有功功率,Q-無(wú)功功率,COSФ-功率因數,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵電機的功率因數在0.6-0.7之間,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,COSФ≈1,從而減少了無(wú)功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。

          3、軟啟動(dòng)節能

          由于電機為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會(huì )對機電設備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,而且還會(huì )對電網(wǎng)容量要求過(guò)高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對擋板和閥門(mén)的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始,最大值也不超過(guò)額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,延長(cháng)了設備和閥門(mén)的使用壽命。節省了設備的維護費用。

          變頻器可以省電這是不可磨滅的事實(shí),在某些情況下可以節電40%以上,但是某些情況還會(huì )比不接變頻器浪費!

          變頻器是通過(guò)輕負載降壓實(shí)現節能的,拖動(dòng)轉距負載由于轉速沒(méi)有多大變化,即便是降低電壓,也不會(huì )很多,所以節能很微弱,但是用在風(fēng)機環(huán)境就不同了,當需要較小的風(fēng)量時(shí)刻,電機會(huì )降低速度,我們知道風(fēng)機的耗能跟轉速的1.7次方成正比,所以電機的轉距會(huì )急劇下降,節能效果明顯。如果我們用在油井上,就會(huì )因為在返程使用制動(dòng)電阻白白浪費很多電能反而更廢電。

          當然,如果環(huán)境要求必須調速,變頻器節能效果還是比較明顯的。不調速的場(chǎng)合變頻器不會(huì )省電,只能改善功率因數。

          1、如果兩個(gè)一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態(tài)下,一個(gè)使用變頻器,一個(gè)沒(méi)有,同時(shí)轉速和扭矩都在電機的額定狀態(tài)下,那么變頻器還能省電嗎?能省多少呢?

          答:對于這種情況,變頻器只能改善功率因數,并不能節省電力。

          2、如果這兩個(gè)電機的扭矩沒(méi)有達到電機的額定扭矩狀態(tài)下工作(頻率,轉速還是一樣50HZ),有變頻器的那個(gè)能省多少電?

          答:如果使用了自動(dòng)節能運行,這個(gè)時(shí)刻變頻器能降壓運行,可以節省部分電能,但是節電不明顯。

          3、同樣的條件,空載狀態(tài)下能省多少,這三種狀態(tài)下哪個(gè)省的更多?

          優(yōu)點(diǎn)

          1、具備有啟動(dòng)功能。

          2、采用電磁設計,減少了定子和轉子的阻值。

          3、適應不同工況條件下的頻繁變速。

          4、在一定程度上節能。

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