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变频调速的原理及电机体系节能改造

变频调速的原理及电机系统节能改造-电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。据统计,我国的总装机容量约为4亿千瓦,年耗电量约为6000亿kwh,约占工业用电的70—80%。我国以中小型电机为

  电机是一种运用量大、运用规模广的高耗能动力设备。据统计,我国的总装机容量约为4亿千瓦,年耗电量约为6000亿kwh,约占工业用电的70—80%。我国以中小型电机为主,约占80%,而中小型电机耗费的电量却占总损耗量的90%。电机在我国的实践运用中,同国外比较距离很大,机组功率为75%,比国外低10%;体系作业功率为30—40%,比国际先进水平低20—30%。因而在我国中小型电机具有极大的节能潜力,推广电机节能势在必行。

  因为异步电机结构简略、制作便利、价格低廉、坚固耐用、作业牢靠,可用于恶劣的环境等长处,在工农业生产中得到了广泛的运用。特别是对各行各业的泵类和风机的拖动上非彼莫属,因而,拖动泵类和风机的电机节能作业倍受注重。

  跟着科学技能的飞速开展,特别是电力电子技能、微电子技能、自动操控技能的高度开展和运用使变频器的节能作用更为明显。它不但能完成无级调速,并且在负载不一起,一直高效作业,有杰出的动态特性,能完成高功能、高牢靠性、高精度的自动操控。相对于其它调速方法(如:降压调速、变极调速、滑差调速、沟通串级调速等),变频调速功能安稳、调速规模广、功率高,跟着现代操控理论和电力电子技能的开展,沟通变频调速技能日臻完善,它已成为沟通电机调速的最新潮流。变频调速设备(变频器)已在工业范畴得到广泛运用。

  运用变频器调速信号传递快、操控体系时滞小、反响活络、调理体系操控精度高、运用便利、有利于进步产值、保证质量、下降生产成本,因而运用变频器是厂、矿企业节能降耗的首选产品。

  变频电机节电器是一种革命性的新一代电机专用操控产品,根据微处理器数字操控技能,经过其内置的专用节电优化操控软件,动态调整电机作业工程中的电压和电流,在不改动电机转速的条件下,保证电机的输出转矩与负荷需求准确匹配,然后有用防止电机因出力过度形成的电能糟蹋。

  沟通电动机是当时运用最广泛的电机,约占各类电动机总数的85%,它具有结构简略、价廉、不需保护等长处,但它的缺点是调速困难,因而在许多运用场合遭到约束或凭借机械方法来完成调速。

  变频器就负载类型而言主要有两方面的典型运用:1、恒转矩运用;2、变转矩运用。就运用的意图而言主要有:1、以改进工艺为主要意图,保证工艺过程中的最佳转速、不同负载下的最佳转速以及准确定位等。以其优秀的调速功能,进步生产率、进步产品质量、进步舒适性,使设备合理化,习惯或改进环境等。2、以节能为主要意图——以流量或压力需求调理的风机、泵类机械的转速操控来完成节能改造作用十分明显。

  二、变频调速的原理

  在企业所运用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由遭到技能条件约束,这类负载的流量、压力或风量操控体系简直全部是阀控体系,即电机由额外转速驱动作业,体系供给的流量、压力或风量稳定,当设备作业需求发生改动时,由设在出口端的溢流、溢压阀或份额调理来调理负载流量、压力或风量、然后满意设备工况改动的需求。而经溢流溢压阀或份额调理阀溢流溢压后,会开释很多的能量,这部分耗散的能量实践上是电机从电网吸收能量中的一部分,形成了电能极大的糟蹋。从这类负载的作业特性可知,其电机功率与转速立方成正比,而转速又与频率成正比。假如咱们改动电机的作业方法,让它不总是在额外作业频率下作业,而是改由变频调整操控体系进行启停操控和调整作业,则其转速就能够在0~2900r/min的规模内接连可调,即输出的流量、压力或风量也随之可在0~100%规模内接连可调,使之与负载的作业需求求准确匹配,然后到达节能降耗的意图。

  沟通电机转速如下:n=60f(1-s)/p

  式中:n=电机转速

  f=电源频率

  p=电机的极对数

  s=转差率

  由式可见,沟通电动机的同步转速n与电源频率f成正比,所以改动电源频率就能改动电机转速,然后完成调速的意图。

  三、变频调速节电原理

  变频调速节电,望文生义,变频调速才干节电。下面主要对两类典型负载运用的节电原理作一下剖析。

  (1)、恒转矩负载类运用

  恒转矩负载即不论转速怎么改动,负载转矩是稳定的。

  如下公式:P=K*T*N

  K=系数

  P=轴功率

  T=负载转矩

  N=转速

  从上述公式能够看到,轴功率与电机的转速成正比,当因为工艺的需求而调整电机速度时,天然能够到达相应份额节电的意图。

  (2)、变转矩负载类运用

  离心风机、泵类是归于典型的变转矩负载,其作业特点是:大多数是长时间接连作业,因为负载转矩与转速的平方成正比,所以一旦转速超越额外转速,就会形成电机的严峻过载,因而风机、泵类一般不超越额外频率作业。

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