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为什么低压变频器能够实现节能效果?

2020-03-07 15:14:18

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也获得了非常广泛的应用。

节能原理

1、变频节能

低压变频器的节能主要体现在风机和泵的应用上。为了生产的性,各种生产机械在设计和配备动力传动时都有剩余量。当电机不能在满载下运行时,除了满足功率驱动的要求外,多余的转矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。传统的风机、泵等设备的调速方法是通过调节进出口的挡板和阀门开度来调节风量和供水。在挡板和阀门关闭过程中,输入功率大,能耗大。当采用变频调速时,如果流量要求降低,泵或风扇的转速就会降低。

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,如果水泵的效率好,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,可调节低压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。

2、功率因数补偿节能

无效功率不仅增加了线路损耗和设备的发热,而且主要是因为功率率的降低导致电网的功率下降,大量的无电能在线路中消耗,设备的使用效率下降,浪费是严重的,在使用频率调制装置后,通过低压变频器的内部滤波电容的作用,减少了无效功率损耗,增加了电网的有源功率。

3、软启动节能

电机硬启动对电网造成了严重的冲击,并且对电网容量的要求较高,启动时产生的大电流和振动时对缓冲和阀的损害很大,对设备、管路的使用年限较为不利。使用频率转换节能装置后,利用低压频率变换器的软启动功能使起动电流从零到零变为零,较大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用年限。节约了设备的维修费用。