浅析变频器节能原理
变频节能
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上,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。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余力矩增加了有功功率消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时如果流量要求减小,通过降低泵或风机转速即可满足要求。
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。所队当所要求的流量Q减少时,可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时,电动机的功率P将按三次方关系大幅度的降低,比调节挡板、阀门节能40%一 50%,从而达到节电的目的。
变频器如何控制电机转速?
1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?
电机旋转速度单位:r/min 每分钟旋转次数,也可表示为rpm.
例如:2较电机 50Hz 3000 [r/min]
4较电机 50Hz 1500 [r/min]
结论:电机的旋转速度同频率成比例
感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的较数和频率。由电机的工作原理决定电机的较数是固定不变的。由于该较数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如较数为2,丹佛斯变频器现场维修公司,4,6),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。
另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。
因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。
n = 60f/p
n: 同步速度
f: 电源频率
p: 电机较对数
结论:改变频率和电压是优的电机控制方法
如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,高只能是等于电机的额定电压。
例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V 。