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变频器的节能原理

日期: 2018-11-23
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  变频器能量回馈装置供应商提醒您:变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上,为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余力矩增加了有功功率消耗,造成电能的浪费。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,可调节台达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的降低,比调节挡板、阀门节能40%一50%,从而达到节电的目的。


  例如:水泵设计安装时,都考虑到最大使用量,还要留有一定的余量,而在实际工作应用中,很难达到最大量,这样就形成“大马拉小车”的现象,以及传统的调节流量都是通过控制阀门的开度来达到目的的调节方式。致使水泵运行效率只有30%—60%,不仅成本高,而且浪费了宝贵的电能。


  变频器调节技术:

  由于水泵类负载属于平方转矩负载,其流量(Q) 扬程(H) 功率(P)和电机转速(n)有以下关系

  Q1/Q0=n1/n0 H1/H0=(n1/n2)^2 P1/P0=(n1/n2)^3

  Q0、H0、P0、n0为额定运行状态下的各量。

  Q1、H1、P1、n1为实际运行状态下的各量。


  因此,通过改变它的转速来控制它的流量以达到实际中的目的,而变频器技术正是通过改变电源的频率来改变电机转速,而功率随转速三次方成正比变化,节约电能十分明显。况且,它还具有操作简单、维护方便、运行稳定、调速范围宽等特点,使其在水泵领域广泛应用。

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