變頻器在能源節約、電力環保方面發揮重大作用
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發表(biao)時間:2022-07-29
1.1
所謂變頻調速器——它將三相工頻(50Hz)交流電源(或任意電源)變換成三相電壓可調、頻率可調的交流電源,有時又將變頻調速器稱為變壓變頻裝置VVVF。主要用于交流電動機(異步機或同步機)轉速的調節。
1.2
一個(ge)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻調(diao)速(su)系(xi)統由(you)變(bian)頻調(diao)速(su)器(qi)驅動(dong)器(qi)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)動(dong)機(ji)和(he)控制(zhi)器(qi)三大(da)部分組成。其中(zhong)關鍵(jian)核心設備是變(bian)頻調(diao)速(su)器(qi),由(you)它來實現電(dian)動(dong)機(ji)電(dian)壓和(he)頻率(lv)的(de)平滑變(bian)化。
1.3
變頻調速(su)在調頻范圍、靜態(tai)精度、動(dong)態(tai)品(pin)質、系(xi)統效率、完善的(de)保(bao)護功(gong)能、容易(yi)實現自動(dong)控(kong)制和過程控(kong)制等(deng)諸方面是以往的(de)調壓(ya)調速(su)、變極(ji)調速(su)、串級調速(su)、滑差調速(su)和液力(li)耦合器調速(su)等(deng)無法比(bi)擬(ni)的(de)。它(ta)是公認的(de)交流電動(dong)機(ji)最(zui)理想最(zui)有(you)前途的(de)調速(su)方案,代表今后電氣傳(chuan)動(dong)的(de)發展方向。
1.4
近(jin)三十(shi)多(duo)年來(lai)變(bian)頻(pin)(pin)調速(su)已(yi)在鋼(gang)鐵、冶金(jin)、石油、化(hua)工、紡織、化(hua)纖(xian)、輕工、造紙、橡(xiang)膠、塑料、電(dian)(dian)力(li)、水務等(deng)行業中(zhong)得到(dao)廣泛應(ying)用。低壓電(dian)(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)(pin)調速(su)應(ying)用已(yi)非常普及和(he)成(cheng)熟(shu)。高壓電(dian)(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)(pin)調速(su)也正在被人們關(guan)注和(he)逐步應(ying)用。交流電(dian)(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)(pin)調速(su)除了有卓越的(de)(de)(de)調速(su)性能(neng)(neng)之外,還有顯(xian)著的(de)(de)(de)節(jie)約電(dian)(dian)能(neng)(neng)和(he)保(bao)護環境等(deng)重大作用,是企業技術改造和(he)產品(pin)更新換(huan)代(dai)的(de)(de)(de)理想(xiang)調速(su)裝置。
2、變(bian)頻調速與風(feng)機水泵節能
2.1電(dian)(dian)力供應與(yu)需(xu)求矛盾(供不應求)存在較大電(dian)(dian)力缺口(kou),需(xu)要節電(dian)(dian)。
根據有關部(bu)門統計,2002年我國發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝機容量(liang)319億(yi)kW,年發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)13466億(yi)kWH。雖然電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)規模(mo)列世界(jie)第二位,但人均用電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)卻為(wei)(wei)世界(jie)倒數(shu)位置。況且我國經濟快速發(fa)展需(xu)求更(geng)多的電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)。若按國民經濟增(zeng)長8%要求電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)增(zeng)長11%計算(suan),到2010年我國發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)容量(liang)應為(wei)(wei)5.7~6.0億(yi)kW,年發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)達28000~29000億(yi)kWH。2003年夏季持續高溫造成(cheng)部(bu)分省市(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)供(gong)應緊張,被迫采取拉閘限電(dian)(dian)(dian)(dian)措(cuo)施。由于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)網負擔過(guo)重(zhong),造成(cheng)局部(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統不穩定現象。
以上說明,我國(guo)電(dian)力供需(xu)不平衡(heng),供小于求(qiu)。因此,需(xu)要節(jie)約用(yong)電(dian)。
2.2風機水泵變頻(pin)調速節能效(xiao)益
2.2.1
我國(guo)電(dian)(dian)動機(ji)總裝機(ji)容量達(da)4.5億(yi)kW,約(yue)消耗全國(guo)65%發電(dian)(dian)量。因此如何實現電(dian)(dian)動機(ji)節(jie)電(dian)(dian)就非常重要。一般(ban)電(dian)(dian)機(ji)節(jie)能有二個(ge)(ge)途徑:一是提(ti)高電(dian)(dian)機(ji)本(ben)身(shen)效率達(da)到(dao)長期高效運(yun)行,主要用于恒(heng)速機(ji)械;另一個(ge)(ge)是提(ti)高電(dian)(dian)機(ji)轉速的控(kong)制精(jing)度,使電(dian)(dian)機(ji)在最節(jie)能的轉速下(xia)運(yun)行。
2.2.2
風機水(shui)泵和壓縮機是國民經濟生產中(zhong)量(liang)(liang)大面廣的電(dian)動機驅(qu)動設(she)備,總電(dian)機容量(liang)(liang)達1.5億,用電(dian)量(liang)(liang)占全國發(fa)電(dian)量(liang)(liang)的35%左(zuo)右(you),其中(zhong)約20%~30%風機水(shui)泵需要調速。
2.2.3變頻(pin)調(diao)速(su)(su)是(shi)風機(ji)水泵節(jie)能的最(zui)佳(jia)方(fang)案(an)。根據流體(ti)理論,離心式(shi)風機(ji)水泵的軸功(gong)率是(shi)轉(zhuan)速(su)(su)的三次方(fang)函數(shu)關(guan)系。當轉(zhuan)速(su)(su)降低后,其消(xiao)耗功(gong)率會大(da)幅下降,例如(ru)50%轉(zhuan)速(su)(su)時(shi)(shi),軸機(ji)械功(gong)率僅為(wei)12.5%。當然(ran)不同(tong),調(diao)速(su)(su)方(fang)案(an)的效率相(xiang)差(cha)很大(da),滑差(cha)后液力調(diao)速(su)(su)裝置效率不高,η≈(1-S),在(zai)50%轉(zhuan)速(su)(su)時(shi)(shi),ηvs≈50%,而(er)變頻(pin)調(diao)速(su)(su)器效率,效率因數(shu)高,ηvvvF≈95%~98%,而(er)且近似不變。所以在(zai)諸多調(diao)速(su)(su)方(fang)案(an)中變頻(pin)調(diao)速(su)(su)節(jie)能效益最(zui)佳(jia),理應為(wei)首選方(fang)案(an)。