变频调速技术的风机与泵类 如何节能应用

原创 2020-05-05 16:24  阅读

  北极星环保网讯:在企业的生产过程中,对泵类和风机设备的应用非常广泛,而这类设备的电能消耗非常大,其耗能占企业总耗能比重很大。当前,我国正深化市场经济体制改革,市场竞争已可以用“惨烈”这个词来形容,因此,企业为了增强自身的竞争力,必须优化生产技术和工艺,在生产过程中的节能能耗,降低生产成本,提高产品的价格竞争力。

  在实现电机控制中经常会用到的设备是变频器,该设备实现对电机控制的方式是改变电源输出的频率。在企业生产过程中,必须追求对电机的更好控制,而实现对整个电机的更好控制,就必须使用变频器,通过该设备来实现被控交流电机的过电流电压保护、过载保护以及变频调速,同时整个系统的电能综合利用率以及工作效率也由变频器来负责调节。

  开关不同,则变频器的种类也不同,按照开关分类,变频器可分为四种:第一,SPWM控制变频器;第二,PAM控制变频器;第三,SVPWM控制变频器;第四,PWM变频器。在这四种不同类型的变频器中,PAM控制是脉冲幅度调制,它通过改变脉冲列脉冲的幅度,实现对波形和输出量值的调制,从而实现变频器的变频功能;和PAM控制不同,PWM控制是脉冲宽度调制控制,也就是在调节波形和输出量时,它能用改变脉冲的宽度的方式,从而实现变频器的变频功能;在PWM的基础上,改变调制脉冲后便是SPWM控制,为了做到正弦波输出,需要遵循正弦规律,排列出适当的脉冲宽度来过滤并输出波形,经常在生产中运用到支流交流逆变器;而SVPWM控制则是空间矢量脉宽调制,作为PWM技术调制的一种方法,将PWM插入电机三相定子绕组中,促进旋转磁场在定子中的产生,从而带动电机旋转。

  按照工作原理进行分裂,变频器可以分为三种:第一种是矢量控制变频器,第二种是V/f控制变频器,第三种是转差频率控制变频器。V/f控制变频器可以保证频率与输出电压成正相关,这样就可以实现电动机磁通的一致性,有效地避免了弱磁和、磁饱和问题的产生;所谓转差调速就是在调速时采用改变异步电动机滑差的方式,速度决定滑差要求,通过转差频率控制技术,在一定程度上能够对系统的动态性能和静态性能进行改善;矢量控制变频器最主要的一个特点就是直流电动机调速控制,按照矢量变化的方法分解异步电动机定子绕组电流,可以实现直流电动机的磁场电流分量。

  风机、泵类变频要实现节能,有两种途径:一种是软启动节能,一种是变频节能。笔者下面具体介绍这两种节能方式的节能原理:

  由于电机为Y/D启动或者是直接启动,额定电流的4~7倍就是启动电流,这样就会对供电电网和机电设备产生巨大的冲击,如果对供电容量要求很高,在启动时就会产生很大的损害性,比如阀门和挡板遭到电流和震动的损害,从而缩短设备的使用寿命等。安装变频节能装置以后,变频器的软启动功能能够将开始时的启动电流自动调节为0,这样就不用担心产生的电流会超过额定电流,在一定程度上减轻了对电网产生的冲击,起到了延长阀门和设备使用寿命的作用,从而可以节省变频器维护的相关费用。

  流体力学上有一个公式,即P=H×Q,专业人士都知道,P、H和Q三者之间是存在一定的关系的,且都是正比例关系,只是大小有所不同。如果水泵的效率是一个固定值,那么,当降低调节流量时,转速N也会跟着下降,而输出功率P也会跟着下降,且是立方关系的下降。这也就是说,水泵的转速与水泵电机的耗电率是立方关系。

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