变频器的节能原理

   2022-11-28 工业品商城319
核心提示:变频器的节能原理如下:1.变频节能:为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计动力驱动时都有一定的余量。电动机不能满负荷运转。多余的转矩除了满足功率驱动的要求外,还增加了有功功率的消耗,造成了电能的浪费。当压力较高时,可以降低电机的运行速度,使其在保持电压恒定的同时节约电能。当电机转速由N1变为N2时,电机轴
变频器的节能原理如下:
1.变频节能:为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计动力驱动时都有一定的余量。电动机不能满负荷运转。多余的转矩除了满足功率驱动的要求外,还增加了有功功率的消耗,造成了电能的浪费。当压力较高时,可以降低电机的运行速度,使其在保持电压恒定的同时节约电能。当电机转速由N1变为N2时,电机轴功率(P)的变化关系如下:P2/P1 = (N2/N1) 3,说明降低电机转速可以达到立方节能效果。
2.动态调节节能:快速适应负载变化,提供最大效率电压。变频调速器在软件上具有5000次/秒的测控输出功能,始终保持电机高效运行的输出。
3.通过变频的V/F功能省电:在保证电机输出扭矩的情况下,可以自动调整V/F曲线。降低电机输出转矩,降低输入电流,实现节能。
4.变频自带软启动节能:电机满电压启动时,由于电机的启动转矩,需要从电网吸收电机额定电流的7倍。但大的启动电流浪费电能,对电网的电压波动造成很大的破坏,增加了线路损耗和变压器损耗。软启动后启动电流可以从0到电机额定电流,减少了启动电流对电网的冲击,节约了电费,减少了启动惯性对设备大惯性转速的影响,延长了设备的使用寿命。
5.提高功率因数,节约能源:电动机通过定子绕组和转子绕组的电磁作用产生转矩。因为绕组的电感。对于电网来说,阻抗特性是感性的,电机在运行过程中吸收了大量的无功功率,导致功率因数低。采用变频节能调速器后,其性能变为交流- DC -交流,经整流滤波后负载特性发生变化。变频调速器具有抗电网阻抗特性,功率因数高,降低了无功功率损耗。
逆变器通过降低轻载电压来节能。因为拖力矩负载转速变化不大,即使降低电压也不会很多,所以节能很弱,但是用在风机环境下就不一样了。当需要较小的风量时,电机会降低速度。我们知道风扇的能耗与转速的1.7次方成正比,所以电机的扭矩会急剧下降,节能效果明显。如果我们用在油井里,回程会浪费很多电能,但是会浪费更多的电。
当然,如果环境要求调速,变频器的节能效果是明显的。不调速时,变频器不会节电,只能提高功率因数。
节能
根据流体力学,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的二次方成正比,功率p与转速n的三次方成正比,如果泵的效率不变,当需要调节流量降低时,转速n可以按比例降低,而轴的输出功率p则按三次方关系降低。也就是说,泵电机的功耗和转速之间的关系近似为三次比。比如水泵电机的功率是55KW。当转速降至原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,节电48.8%。当速度降至原速度的1/2时,其耗电量为6.875KW,节电87.5%。
无功补偿节能
无功功率不仅增加了线路损耗和设备发热,更重要的是功率因数的降低导致电网有功功率的减少。线路中消耗了大量的无功功率,导致效率低下,设备浪费严重。公式P = s ╳ cos ф,Q = s ╳ sin ф,其中s-视在功率,p-有功功率,q-无功功率,cosф-功率。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,COS ф≈ 1是由于变频器内部滤波电容的作用,从而降低了无功损耗,增加了电网的有功功率。
软启动节能
由于电机直接启动或Y/D启动,启动电流等于额定电流的(4-7)倍,会对机电设备和供电网络造成严重冲击,同时也会对电网容量要求过高。启动时产生的大电流和振动会对挡板和阀门造成很大的损坏,对设备和管道的使用寿命极为不利。但使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能,启动电流从零开始,最大值不超过额定电流,从而降低对电网的冲击和对供电容量的要求,延长设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护成本。
变频省电是不可磨灭的事实。有些情况下可以省电40%以上,但有些情况下会比不接变频器更浪费!
逆变器通过降低轻载电压来节能。因为拖力矩负载转速变化不大,即使降低电压也不会很多,所以节能很弱,但是用在风机环境下就不一样了。当需要较小的风量时,电机会降低速度。我们知道风扇的能耗与转速的1.7次方成正比,所以电机的扭矩会急剧下降,节能效果明显。如果我们用在油井里,回程会浪费很多电能,但是会浪费更多的电。
当然,如果环境要求调速,变频器的节能效果是明显的。不调速时,变频器不会节电,只能提高功率因数。
1.如果两台相同的电机工作在50HZ,一台用变频器,一台不用,转速和转矩都在电机额定状态,变频器还能省电吗?能存多少?
答:在这种情况下,逆变器只能提高功率因数,而不能节电。
2.如果这两台电机的扭矩都没有达到电机的额定扭矩(频率和转速还是一样的50HZ),带变频器的那台能省多少电?
答:如果使用自动节能运行,这时逆变器可以降压运行,可以节省一部分电能,但节电不明显。
3.同等条件下,空载情况下能省多少钱?这三个条件下哪个省多?
答:拖动负载的空载状态,节省不了多少电能。
 
 
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