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变频器节能技术原理及其应用浅析

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来源: 作者: 2018-10-26 13:35:50

变频器节能技术原理及其应用浅析

导读:

近几年来,经济得到了迅速的发展,随之而来的信息技术、电子技术、和计算机的技术也有了较快的发展,变频器的使用,使技术水平也得到了不断的提高,对能源的节约力度也进一步增强。变频技术的使用,对推进我国构建可行的节约型社会,提供了较大的技术支持。

在产品的加工制造业以及工业生产中,泵类、风机等设备的应用范围越来越广泛,其在电能上的消耗以及挡板、阀门等一些设备的节流损失,还有对它们的日常的维修和维护的费用几乎占成本的20%,这是一笔不小的生产费用的开支,随着经济的发展,改革不断深入,市场竞争不断加剧,节能降耗也逐渐成为了提高产品质量和降低生产成本的一个重要手段。  1、变频节能技术基本理论  变频技术使用的基本原理:在很长的一段时期内,电气设备所使用的交流电的频率都是维持在一个固定的状态,变频技术的运用就是使频率变成了一种可以随意的调节和利用的资源。现如今,变频技术中最活跃以及最快发展的就是变频的调速技术。  变频技术包括计算机技术、电力电子技术、点击传动技术,是一种综合性比较强的技术,结合了机械设备和强弱电。就是指在工频电流的信号转化成其他的频率,这种转化主要是通过半导体元件来完成的,之后再将交流电转化成为直流电,在逆变器对电流和电压进行调控的同时使机电设备达到无极调速的程度。总而言之,变频技术就是通过电流改变频率来对电机的转速进行控制,从而使有效的控制电机设备,这些都是在电流频率与电机转速同比增长的基础上来完成的。变频技术的特点就是能够使电机平稳的运行,可以进行自动的加速和减速的控制,在能够提高工作效率的同时减小对于能源的消耗。  在变频器的日常运用中,主要是运用转矩直接控制和矢量控制的方式,在变频器的今后发展中人工神经络以及模糊自优化的控制方式,而且,变频器通过不断地发展,其综合性会越来越高,在完成基本调速的功能基础上,还具有在内部设置的通信、可编程序以及参数辨识的功能。  2、变频器的节能原理  2.1变频节能方式  根据流体力学,功率=压力*流量,流量和转速的一次方是成正比的,压力与转速的平方是成正比的,功率和转速的立方成正比,如果说水泵效率固定的话,当调节流量下降时,转速就会成比例下降,输出的功率也就成立方关系下降,所以说,水泵的转速与电机耗电功率是近似立方比关系。举个例子,一台功率是55kW的水泵电机,将它的转速调到原来转速的80%的时候,它的耗电量是28kW/h,省电率是48%。但是如果将转速调到原来的50%的时候,耗电量就变成了6千瓦每小时,省电率达到87%。  2.2采用功率因数补偿方式进行节能  无功的功率不但会使设备发热,增加电线的磨损,最重要的一点就是功率因数降低导致了电的有功功率也随之降低,所以,造成了大量无功电能路当中消耗掉,导致设备的使用效率降低,浪费现象非常严重,使用了变频调速设备装置之后,因为变频器内部的滤波电容作用,从而使无功损耗得到进一步减少,使电有功功率得到增加。  2.3运用软启动方式进行节能  由于电机是通过Y/D启动或者直接启动的方式进行的,启动的电流是额定电流的四到七倍,这样就会对供电电和机电设备造成严重冲击,而且这样对电的容量要求也是非常高的,在启动的时候会产生比较大的电流,而且在震动的时候对阀门和挡板的损害也是非常大的,对管路和设备的使用寿命也是非常不利的。变频装置的使用,利用变频器软启动的功能,使启动的电流从零开始,最大的值也不会超过额定电流,所以使其对电的冲击以及对供电容量的要求也大大减轻了,使阀门和设备的使用寿命也大大延长了。

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