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变频器控制柜的节能特点

2014-10-26 20:02:26点击:

      变频器控制柜是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,不仅具有软启动器柜的特点,而且能够进行变频调速,变频器的类别有多种,按照变流环节的不同,可分为交一直一交变频器和交一交变频器。交一交变频器由于没有中间环节,变换效率高,但其连续可调的频率范围窄,故主要用于容量较大的低速拖动系统中;交一直一交变频器由于把直流电逆变成交流电的环节较易控制,在频率的调节范围以及变频后电动机的特性等方面,都具有明显的优势,目前迅速普及应用的主要是这一种。按电压的调制方式分为SPWM 和PAM 变频器,中、小容量的通用变频器几乎全部采用SPWM 变频器。按直流电路的储能环节分为电压型和电流型变频器,中、小容量的通用变频器以电压型变频器为主。按输入电源的相数分为三进三出变频器和单进三出变频器,大多数变频器均为三进三出变频器,单进三出变频器主要用于容量较小的家用电器。变频器在煤矿提升绞车、水泵、风机等得到了大量的应用。下面我们分析一下变频器控制柜的节能特点
变频调速实现节能
      变频调速自动根据负载情况调整输出电压,通过对电机的最佳励磁,有效地降低了无功损耗,提高系统功率因数,降低电机工作噪音, 延长电机使用寿命。
  电动机的总电流(IS)为电机励磁电流(IM)与电机力矩电流(IT)的矢量和, IS和IM夹角的余弦值即为电动机的功率因数;
  电机励磁电流决定于加在电机线圈上的电压, 在工频状态下, 交流电压为380V恒定不变, 因此励磁电流也不会改变;
  在变频状态下, 变频器自动检测负载力矩, 根据实际负载决定输出电压, 因此在负载较低的时候自动降低输出电压, 以维持最高的功率因数。
由于变频器自动降低了电机励磁电流, 使得输出总电流明显低于工频工作的总电流, 节约了线路中的损耗和无功功率的损失;管道阻力h与流量Q的关系为h正比于RQ2,其中R为阻力系数 电机在恒速运行时,流量为100%情况下(工作点为 A),水泵轴功率相当于Q1AH1O所包容的面积。电机在恒速运行时,采取调节阀门的办法获得70%的流量(工作点为 B),将导致管阻增大,水泵轴功率相当于Q2BH2O所包容的面积,所以轴功率下降不大。 采用变频调速控制流量时,由于管道特性没有改变,水泵特性发生变化(工作点为 C),轴功率与Q2CH3O所包容的面积成正比。故其节能量与CBH2H3所包容的面积成正比,输入功率大大减小,正如前面提到的,轴功率P与转速n的三次方成正比。采用变频器进行调速,当流量下降到80%时,转速也下降到80%,而轴功率N将下降到额定功率的51.2%,如果流量下降到60%,轴功率N可下降到额定功率的21.6%,当然还需要考虑由于转速降低会引起的效率降低及附加控制装置的效率影响等.即使这样,这个节能数字也是很可观的,因此在装有风机、水泵的机械中,采用转速控制方式来调节风量或流量,在节能上是个有效的方法。