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變頻電機的節能原理

發表時間:2015/10/20 11:07:11 次瀏覽 

變頻電機的節能原理

節能原理

1、變頻節能

由流體力學可知,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,轉速N可成比例的下降,而此時軸輸出功率P成立方關系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。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,其耗電量為28.16KW,省電48.8%,當轉速下降到原轉速的1/2時,其耗電量為6.875KW,省電87.5%.

2、功率因數補償節能

無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,由公式P=SCOSФQ=SSINФ,其中S-視在功率,P-有功功率,Q-無功功率,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,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。

3、軟啟動節能

由于電機為直接啟動或Y/D啟動,啟動電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,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功能將使啟動電流從零開始,最大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命。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,在某些情況下可以節電40%以上,但是某些情況還會比不接變頻器浪費!

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

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

1、如果兩個一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態下,一個使用變頻器,一個沒有,同時轉速和扭矩都在電機的額定狀態下,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、如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態下工作(頻率,轉速還是一樣50HZ),有變頻器的那個能省多少電?

答:如果使用了自動節能運行,這個時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,空載狀態下能省多少,這三種狀態下哪個省的更多?

優點

1、具備有啟動功能。

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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