随着自动化、电力电子等技术的发展,变频器作为电机调速节能关键设备,改变了普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式,使得电动机及其拖动负载在无需任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出,从而降低电机功耗,达到系统运行的目的。
【节能原理】
一、变频器工作原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它是按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度或幅度,以调节输出量和波形的,从而实现电动机电压和频率的平滑变化。
变频器的调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系:
n =60 f(1-s)/p(式中n、f、s、p 分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数),通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交(或交-交)电源变换技术,电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。
二、节能原理分析
1.变频降速节能:
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。
2.动态调整节能:
迅速适应负载变动,供给***大效率电压。变频调速器在软件上设有5000次/秒的测控输出功能,始终保持电机的输出率运行。
3.通过变频自身的V/F 功能节电:
在保证电机输出力矩的情况下,可自动调节V/F 曲线。减少电机的输出力矩,降低输入电流,达到节能状态。
4.变频器自带软启动节能:
在电机全压启动时,由于电机的启动力矩需要,要从电网吸收6-7倍的电机额定电流,而大的启动电流即浪费电力,对电网的电压波动损害也很大,增加了线损和变损。采用软启动后,启动电流可以从0——电机额定电流,减少了启动电流对电网的冲击,节约了电费,也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击,延长了设备的使用寿命。
5.提高功率因数节能:
电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感抗作用。对电网而言,阻抗特性呈感性,电机在运行时吸收大量的无功功率,造成功率因数很低。采用变频节能调速器后,由于其性能已变为: AC——DC——AC,在整流滤波后,负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性,功率因数很高,减少了无功损耗。
本文内容整理摘自互联网,仅供学习交流,谢谢大家关注。