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走出变频器节能的误区
时间:2015-03-17 09:54来源: OFweek 工控网点击:

 

 

变频调速器之所以能够节电,是因为其能对电动机进行调速,其节能效果仅在特定负载时才有明显效果。如果说变频调速器是节电控制产品的话,那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。事实上变频调速器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。

变频器节能原理

为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。电机不能在满负荷下运行,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费,在压力偏高时,可降低电机的运行速度,使其在恒压的同时节约电能。

当电机转速从N1变到N2时,其电机轴功率(P)的变化关系如下:

P2/P1=(N2/N1)^3,由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。

节能效果视负载特性决定

变频调速器能否实现节电,是由其负载的调速特性决定的。宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电是不正确的。

对于离心风机、离心水泵这类负载,转矩与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量,且不是满负荷工作,改为调速运行,均能实现节电。当转速下降为原来的80%时,功率只有原来的51.2%。可见,变频调速器在这类负载中的应用,节电效果最为明显。

对于罗茨风机这类负载,转矩与转速的大小无关,即恒转矩负载。若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量,改为调速运行,也能实现节电。当转速下降为原来的80%时,功率为原来的80%。比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。

对于恒功率负载,功率与转速的大小无关。水泥厂恒功率负载,如配料皮带秤,在设定流量一定的条件下,当料层厚时,皮带速度减慢;当料层薄时,皮带速度加快。变频调速器在这类负载中的应用,不能节电。

与直流调速系统比较,直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高,数字直流调速器与变频调速器效率不相上下,甚至数字直流调速器比变频调速器效率略高。

因此将变频器理解成节能产品,就是进入了一个误区中。变频器最重要的功能是可以实现电机的无级调速,节能只是其无级调速过程中的附属产品。其节能的实质是传动系统有裕量,变频器能做把这部分裕量节约下来,当传动系统本身无裕量时,变频器就无法有所作为。相反,变频器会消耗其本身额定功率5%左右的电能。