變頻電機(jī)依靠調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理分析

      可能大家都聽說過變頻空調(diào)通過先進(jìn)的變頻技術(shù)來幫助用戶省電的廣告，主要原因就是因?yàn)樽冾l空調(diào)采用的變頻電機(jī)及先進(jìn)的變頻控制系統(tǒng)。省電的主要原理就是通過對(duì)于變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速控置來實(shí)現(xiàn)的，按下來六安江淮電機(jī)有限公司就為大家講解一下變頻電機(jī)依靠調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理，希望大家能對(duì)于變頻電機(jī)有一個(gè)簡單的了解。
1 、變頻調(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%.?

2 、變頻電機(jī)通過功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能 

      無功功率 不但增加線損和設(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，大量的無功電能消耗在線路當(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 ，從而減少了無功損耗，增加了電 網(wǎng)的有功功率。 

3 、變頻電機(jī)軟啟動(dòng)節(jié)能 

      由于六安江淮電機(jī)有限公司生產(chǎn)的電機(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 從零開始 ， 最大值也不超過額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的 要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。 

      變頻器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，六安江淮電機(jī)有限公司變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場合變頻器不會(huì)省電，只能改善功率因數(shù)。 

六安江淮電機(jī)有限公司關(guān)于變頻調(diào)電機(jī)節(jié)能原理幾個(gè)常見問題分析

      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？ 

      變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為 另一頻率的電能控制裝置。六安江淮電機(jī)有限公司現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交 — 直 — 交方式 （ VVVF 變頻或矢量控制變頻） ，先把工頻交流電源通 過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓 均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、 中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4 個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式 不可控 整流器 ， 逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器， 且輸出為 PWM 波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無功功率。 

      六安江淮電機(jī)有限公司生產(chǎn)的YPKK高壓變頻三相異步電動(dòng)機(jī)具有高效節(jié)能、低噪聲、振動(dòng)小、調(diào)速范圍廣、精度高和質(zhì)量可靠、安裝使用及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。YPKK高壓變頻三相異步電動(dòng)機(jī)可驅(qū)動(dòng)各種通用機(jī)械如壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵、切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)械及其它機(jī)械，被廣泛應(yīng)用于電站、水廠、石化、礦山等各種工礦企業(yè)中作原動(dòng)機(jī)用。


關(guān)鍵詞：變頻電機(jī)調(diào)速節(jié)能裝置