我们在日常生产和生活中使用的电源是固定频率(50Hz)的交流电源。变频技术是通过技术手段改变电气设备的固定供电频率,从而达到控制设备输出功率的目的。随着微电子、电力电子、计算机和自动控制理论的发展,变频技术已经进入了一个新的时代。随着技术的成熟,变频器厂家的发展也开始进入了一个又一个新的发展高潮。它通过变频速度调整来改变轴的输出功率,从而降低输入功率,节约电能。它是感应异步电动机节能的重要技术手段之一。异步电动机通过调速实现节能,如电压调多,如电压调整,也称为差速调整;变极对数速度调整、货物闸管串联速度调整等。根据不同的负载特性进行选择。在各种调速节能中,变频调速是异步电机调速中最好、最成熟、最有前途的节能技术。
在提高性能的同时,功能也大大扩展。许多专用变频装置配备了简单的PLC功能,产品价格降低,为变频器的应用开辟了广阔的市场。
机电设备协调设计原则:电机的最大功率必须满足负载下的机械功率和扭矩。对于不同的负载,最大值并不是一直发生的,负载的变化是非线性的,但是电机的输出功率是恒定的,也就是说电机在非最大负载下,输出了相当数量的多余功率,白白浪费了电能。水泵就是一个典型的例子。
过去很少用调速的方法来控制水泵的流量。基本上,它由鼠笼式异步电动机驱动,以恒定速度运行。事实上,当需要改变流速时,就使用节流阀。这种控制虽然简单可行,能满足流量要求,但从节能的角度来看对电机来说是非常不经济的。在生产中很容易检测出来。
这种设备一般运行很长时间,甚至不停机。在实际检测中发现,除了极短时间内达到最大流量外,近90%的时间处于中低负荷状态,总用电量至少有40%被浪费。这样会造成大量的能源损失,也给企业造成一定的损失。水泵机械采用变频调速来调节流量,对节能和提高经济效益具有重要意义。