在风机、水泵上使用相关的水泵风机变频器是最能体现其节能效果的。通常企业为保障生产的可靠性,很多生产机械都会在设计动力驱动时,保留部分富余量。但当电机无法满负荷运行时,在完成动力驱动的需求外,剩余的力矩则增加了有功功率的耗损,这样就造成设备无用电力浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
由流体力学可知,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的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。所队当所要求的流量Q减少时,可调节变频器输出频率使电动机转速n按比例降低。这时,电动机的功率P将按三次方关系大幅度地降低,比调节挡板、阀门节能40%一50%,从而达到节电的目的。
我们以杭州三科变频器在风机水泵型负载上的应用为例来看节能效果:一台风机泵电机功率为75千瓦,当转速下降到原转速的5/6时,其耗电量为38.16千瓦,省电46.7%,当转速下降到原转速的l/2时,其耗电量为13.6千瓦,省电79.8%。
1、功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
2、软启动节能
电机若进行硬起动,不光是对电网造成严重影响,对电网容量也有很高的要求。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其不利。使用变频节能装置后,使用变频器的软启动功能会使启动电流从零开始,最大值不会超过额定电流,从而减少对电网的影响和对供电能力的需求,延长设备和阀门的使用寿命。节约了设备的维护成本。
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