變頻器產(chǎn)品的節(jié)能原理如下:
1、 變頻節(jié)能:為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。電機(jī)不能在滿(mǎn)負(fù)荷下運(yùn)行,除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費(fèi),在壓力偏高時(shí),可降低電機(jī)的運(yùn)行速度,使其在恒壓的同時(shí)節(jié)約電能。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?n1 變到 n2時(shí),其電機(jī)軸功率 (p)的變化關(guān)系如下: p2/ p1 = (n2/n1)3 ,由此可見(jiàn)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速可得到立方級(jí)的節(jié)能效果。
2、 動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)能:迅速適應(yīng)負(fù)載變動(dòng),供給最大效率電壓。變頻調(diào)速器在軟件上設(shè)有 5000次/秒的測(cè)控輸出功能,始終保持電機(jī)的輸出高效率運(yùn)行。
3、通過(guò)變頻自身的v/f功能節(jié)電:在保證電機(jī)輸出力矩的情況下,可自動(dòng)調(diào)節(jié)v/f曲線(xiàn)。減少電機(jī)的輸出力矩,降低輸入電流,達(dá)到節(jié)能狀態(tài)。
4、 變頻自帶軟啟動(dòng)節(jié)能: 在電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)時(shí),由于電機(jī)的啟動(dòng)力矩需要,要從電網(wǎng)吸收 7 倍的電機(jī)額定電流,而大的啟動(dòng)電流即浪費(fèi)電力,對(duì)電網(wǎng)的電壓波動(dòng)損害也很大,增加了線(xiàn)損和變損。采用軟啟動(dòng)后,啟動(dòng)電流可從0 -- 電機(jī)額定電流,減少了啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊,節(jié)約了電費(fèi),也減少了啟動(dòng)慣性對(duì)設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速?zèng)_擊,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
5、提高功率因數(shù)節(jié)能: 電動(dòng)機(jī)由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)電磁作用而產(chǎn)生力矩。繞組由于其感抗作用。對(duì)電網(wǎng)而言,阻抗特性呈感性,電機(jī)在運(yùn)行時(shí)吸收大量的無(wú)功功率,造成功率因數(shù)很低。 采用變頻節(jié)能調(diào)速器后,由于其性能已變?yōu)椋篴c-- dc --ac,在整流濾波后,負(fù)載特性發(fā)生了變化。變頻調(diào)速器對(duì)電網(wǎng)的阻抗特性呈阻性,功率因數(shù)很高,減少了無(wú)功損耗。
變頻器是通過(guò)輕負(fù)載降壓實(shí)現(xiàn)節(jié)能的,拖動(dòng)轉(zhuǎn)距負(fù)載由于轉(zhuǎn)速?zèng)]有多大變化,即便是降低電壓,也不會(huì)很多,所以節(jié)能很微弱,但是用在風(fēng)機(jī)環(huán)境就不同了,當(dāng)需要較小的風(fēng)量時(shí)刻,電機(jī)會(huì)降低速度,我們知道風(fēng)機(jī)的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7次方成正比,所以電機(jī)的轉(zhuǎn)距會(huì)急劇下降,節(jié)能效果明顯。如果我們用在油井上,就會(huì)因?yàn)樵诜党淌褂弥苿?dòng)電阻白白浪費(fèi)很多電能反而更廢電。
當(dāng)然,如果環(huán)境要求必須調(diào)速,變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場(chǎng)合變頻器不會(huì)省電,只能改善功率因數(shù)。
調(diào)速節(jié)能
由流體力學(xué)可知,p(功率)=q(流量)╳ h(壓力),流量q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比,壓力h與轉(zhuǎn)速n的平方成正比,功率p與轉(zhuǎn)速n的立方成正比,如果水泵的效率一定,當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí),轉(zhuǎn)速n可成比例的下降,而此時(shí)軸輸出功率p成立方關(guān)系下降。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。例如:一臺(tái)水泵電機(jī)功率為55kw,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí),其耗電量為28.16kw,省電48.8%,當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的1/2時(shí),其耗電量為6.875kw,省電87.5%.
無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能
無(wú)功功率不但增加線(xiàn)損和設(shè)備的發(fā)熱,更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無(wú)功電能消耗在線(xiàn)路當(dāng)中,設(shè)備使用效率低下,浪費(fèi)嚴(yán)重,由公式p=s╳cosф,q=s╳sinф,其中s-視在功率,p-有功功率,q-無(wú)功功率,cosф-功率因數(shù),可知cosф越大,有功功率p越大,普通水泵電機(jī)的功率因數(shù)在0.6-0.7之間,使用變頻調(diào)速裝置后,由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用,cosф≈1,從而減少了無(wú)功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。
軟啟動(dòng)節(jié)能
由于電機(jī)為直接啟動(dòng)或y/d啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于(4-7)倍額定電流,這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊,而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過(guò)高,啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門(mén)的損害極大,對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始,最大值也不超過(guò)額定電流,減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求,延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門(mén)的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
變頻可以省電這是不可磨滅的事實(shí),在某些情況下可以節(jié)電40%以上,但是某些情況還會(huì)比不接變頻器浪費(fèi)!
變頻器是通過(guò)輕負(fù)載降壓實(shí)現(xiàn)節(jié)能的,拖動(dòng)轉(zhuǎn)距負(fù)載由于轉(zhuǎn)速?zèng)]有多大變化,即便是降低電壓,也不會(huì)很多,所以節(jié)能很微弱,但是用在風(fēng)機(jī)環(huán)境就不同了,當(dāng)需要較小的風(fēng)量時(shí)刻,電機(jī)會(huì)降低速度,我們知道風(fēng)機(jī)的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7次方成正比,所以電機(jī)的轉(zhuǎn)距會(huì)急劇下降,節(jié)能效果明顯。如果我們用在油井上,就會(huì)因?yàn)樵诜党淌褂弥苿?dòng)電阻白白浪費(fèi)很多電能反而更廢電。
當(dāng)然,如果環(huán)境要求必須調(diào)速,變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場(chǎng)合變頻器不會(huì)省電,只能改善功率因數(shù)。
1、如果兩個(gè)一模一樣的電機(jī)都工作在50hz的工頻狀態(tài)下,一個(gè)使用變頻器,一個(gè)沒(méi)有,同時(shí)轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機(jī)的額定狀態(tài)下,那么變頻器還能省電嗎?能省多少呢?
答:對(duì)于這種情況,變頻器只能改善功率因數(shù),并不能節(jié)省電力。
2、如果這兩個(gè)電機(jī)的扭矩沒(méi)有達(dá)到電機(jī)的額定扭矩狀態(tài)下工作(頻率,轉(zhuǎn)速還是一樣50hz),有變頻器的那個(gè)能省多少電?
答:如果使用了自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行,這個(gè)時(shí)刻變頻器能降壓運(yùn)行,可以節(jié)省部分電能,但是節(jié)電不明顯。
3、同樣的條件,空載狀態(tài)下能省多少,這三種狀態(tài)下哪個(gè)省的更多?
答:拖動(dòng)型負(fù)載空載狀態(tài)也節(jié)省不了多大的電能。