電機是一種能耗高、用途廣泛的電力消耗設備。數據顯示,我國電力總裝機容量約4億千瓦,年耗電量約6000億kwh,占全球電力消費總量的70%-80%。目前,我國中小型電機占了80%左右,但中小型電機耗損電量卻占了電機總損耗的90%。電動機在我國的實際應用與國外相比,差距很大,機組效率為75%,比國外低10%;系統運行效率為30%—40%,比國際先進水平低20—30%。所以中小功率電機在我國節能潛力很大,電機節能勢在必行。
其結構簡單、制作方便、價格低廉、堅固耐用、工作可靠,可在惡劣環境下使用,因此被廣泛應用于工農業生產。尤其對于各行各業中的泵類、風機等的拖動,非此即彼,因此,拖動泵類、風機等電機的節能工作倍受關注。
伴隨著科學技術的迅猛發展,尤其是電力電子技術、微電子技術、自動控制技術的高度發展和應用,變頻器的節能效果更加顯著。該系統不僅可以實現無級調速,而且在不同負荷情況下,始終高效運行,具有良好的動態特性,可實現高性能、高可靠性和高精度的自動控制。與降壓調速、變極調速、滑差調速、交流串級調速等其他調速方式相比,變頻調速性能穩定,調速范圍寬,調速效率高,隨著現代控制理論和電力電子技術的發展,交流變頻調速技術日臻完善,已成為目前交流電機調速的新趨勢。在工業領域中,變頻裝置(變頻器)得到了廣泛的應用。
采用變頻器調速信號傳遞快,控制系統具有較小的時滯,反應靈敏,調節系統控制精度高,使用方便,有利于提高產量,保證質量,降低生產成本,因此,變頻器是廠礦企業節能降耗的首選產品。
變頻電機節電器是新一代電機專用控制產品,采用微處理器數字控制技術,通過內置專用節電優化控制軟件,動態調節電機運行過程中的電壓、電流,在不改變電機轉速的情況下,保證電機輸出轉矩與負荷需求精確匹配,有效地避免了因出力過大而造成的電能浪費。
目前,交流電機的應用最為廣泛,約占所有類型電機的85%左右,其結構簡單,價格低廉,無需維護,但其缺點是調速困難,限制了或借助機械式實現調速,在許多應用場合下難以實現。
就負載類型而言,變頻器主要有兩個典型應用:1、恒扭矩應用;2、變扭矩應用。在應用方面,主要有:1、以改進工藝為主要目標,保證工藝過程中的最佳轉速,不同負荷下的最佳轉速,精確定位等。它具有良好的調速性能,提高了生產效率,提高了產品質量,增加了舒適度,使設備合理化,適應或改善了環境等。二是以節能為主要目的——需要調節流量或壓力的風機、泵類機械的轉速控制,實現節能改造效果十分顯著。
二,變頻調速原理
風扇、水泵、空氣壓縮機、液壓油泵、循環泵等電動機負載占企業用電設備的絕大多數。由于受技術條件的限制,這種負載的流量、壓力或風量控制系統幾乎都是閥控系統,即電動機以額定轉速驅動,系統提供恒定流量、壓力或風量的系統,當設備工作要求改變時,通過設在出風口上的溢流、溢壓閥門或比例調節,以調節負載的流量、壓力或風量,從而滿足設備工況變化的需要。通過溢壓閥或比例調節閥的溢流溢壓,將釋放出大量的能量,而這部分能量實際上是電機從電網吸收能量的一部分,造成電能的巨大浪費。由這種負載的工作特性可知,其電機功率與轉速的立方成正比,而轉速與頻率的大小成正比。若改變電機的運行方式,使其不始終按額定工作頻率運行,而改用變頻調速控制系統進行啟停控制和調整運行,則其轉速可在0~2900r/min范圍內連續可調,即輸出的流量、壓力或風量也可在0~100%范圍內連續可調,使其與負載的工作需要精確匹配,從而達到節能降耗的目的。
電動機的轉速為:n=60f(1-s)/p。
公式:n=電機轉速
f=供電頻率
P=電機的極對數
s=轉差率
從中可以看出,交流電機的同步轉速n與電源頻率f成正比,因此,改變電源頻率可以改變電機的轉速,從而達到調速的目的。
三,變頻調速節能技術的基本原理
正如它的名字所說,變頻調速節能,變頻調速節能。以下主要對兩種典型負載應用的節能原理進行了分析。
a)恒力矩負載類應用。
恒扭矩負荷無論轉速如何變化,負荷都是恒定扭矩。
下列公式:P=K*T*N
K=系數P=軸功率T=負載轉矩N=轉速 由上面的公式可以看出,軸功率與電機的轉速成正比,在因工藝需要對電機速度進行調整時,自然可以實現相應比例的節能。
(2)、變轉矩負載類應用程序。
離心風機、泵類是典型的變轉矩負荷,其工作特點為:多數風機長期連續運行,由于負荷轉矩與轉速的平方成正比,所以一旦轉速超過額定轉速,就會導致電機嚴重超負荷,因此風機、泵類一般不能在額定頻率運行。
瑞澤能源是一家專注節能環保產業的高新技術企業,擁有自主知識產權的“5S”流體輸送系統高效節能技術、電能質量優化節電技術、循環水零排放技術,在水泵節能、風機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環水水處理等領域得到廣泛應用,公司依托三元流技術設計的三元流葉輪,用于水泵、風機、離心式空壓機的節能改造,技術應用可靠,業績優良。