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变频电机的节能原理 发表时间:2015-10-20 11:07:11 / 次浏览

变频电机的节能原理

节能原理

1 、变频节能

由流体力学可知, P (功率) =Q (流量) H (压力),流量 Q 与转速 N 的一次方成正比,压力 H 与转速 N 的平方成正比,功率 P 与转速 N 的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速 N 可成比例的下降,而此时轴输出功率 P 成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为 55KW ,当转速下降到原转速的 4/5 时,其耗电量为 28.16KW ,省电 48.8% ,当转速下降到原转速的 1/2 时,其耗电量为 6.875KW ,省电 87.5%.

2 、功率因数补偿节能

无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式 P=S COSФ Q=S SINФ ,其中 S -视在功率, P -有功功率, Q -无功功率, COSФ -功率因数,可知 COSФ 越大,有功功率 P 越大,普通水泵电机的功率因数在 0.6-0.7 之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用, COSФ≈1 ,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

3 、软启动节能

由于电机为直接启动或 Y/D 启动,启动电流等于 (4-7) 倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

变频器可以省电这是不可磨灭的事实,在某些情况下可以节电 40% 以上,但是某些情况还会比不接变频器浪费!

变频器是通过轻负载降压实现节能的,拖动转距负载由于转速没有多大变化,即便是降低电压,也不会很多,所以节能很微弱,但是用在风机环境就不同了,当需要较小的风量时刻,电机会降低速度,我们知道风机的耗能跟转速的 1.7 次方成正比,所以电机的转距会急剧下降,节能效果明显。如果我们用在油井上,就会因为在返程使用制动电阻白白浪费很多电能反而更废电。

当然,如果环境要求必须调速,变频器节能效果还是比较明显的。不调速的场合变频器不会省电,只能改善功率因数。

1 、如果两个一模一样的电机都工作在 50HZ 的工频状态下,一个使用变频器,一个没有,同时转速和扭矩都在电机的额定状态下,那么变频器还能省电吗?能省多少呢?

答:对于这种情况,变频器只能改善功率因数,并不能节省电力。

2 、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作(频率,转速还是一样 50HZ ),有变频器的那个能省多少电?

答:如果使用了自动节能运行,这个时刻变频器能降压运行,可以节省部分电能,但是节电不明显。

3 、同样的条件,空载状态下能省多少,这三种状态下哪个省的更多?

优点

1 、具备有启动功能。

2 、采用电磁设计,减少了定子和转子的阻值。

3 、适应不同工况条件下的频繁变速。

4 、在一定程度上节能。

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