變頻調速節(jié)電技術及其應用技術
| 最近兩年不少廠家打出變頻空調的廣告，它說明變頻空調好。好在哪里？主要是節(jié)電。變頻調速是一個節(jié)電的 好技術。 什么叫變頻調速技術，它是一種以改變電機頻率和改變電壓來達到電機調速目的的技術。大家都知道，目前， 無論哪種機械調速，都是通過電機來實現(xiàn)的。從大范圍來分，電機有直流電機和交流電機。過去的調速，多數(shù)用直 流電機，由于直流機調速容易實現(xiàn)。但直流機固有的缺點：滑環(huán)和碳刷要經(jīng)常拆換，給人們帶來太大的麻煩。因此 有人就想，如果把可靠簡單的籠式交流電機用來調速那該多好！因而就出現(xiàn)了定子調速、變極調速、滑差調速、轉 子串電阻調速、串極調速、液力偶和調速等交流調速方式。當然也出現(xiàn)了滑差電機、繞線式電機、同步機、這些都 是交流電機。 到 20 世紀 80 年代，由于電力電子技術，微電子技術和信息技術的發(fā)展，才出現(xiàn)了對交流機來說最好的變頻 調速技術，它一出現(xiàn)就以其優(yōu)異的性能逐步取代其它交流電機調速方式，乃至直流電機調速，而成為電氣傳動的中 樞。因而說變頻調速是時代的產物，只有在技術高度發(fā)展的今天，才能實現(xiàn)。為什么說它是基于電力電子、微電 子、信息技術發(fā)展的產物？一是它的逆變部分都基于電流很大、電壓很高的 SCR 、 GTR 、 IGBT 、 GTO 、 MCT 等電力電子器件來完成的。什么叫逆變：就是直流變交流（ DC — AC ）那么交流變直流就叫整流（ AC — DC ）。二是它的控制部分和負載狀態(tài)的檢測是由 CPU （ 32 位計算機）來完成，這是微電子器件發(fā)展的結果。三 是內置 4 — 20mA 接口和 RS485 接口可以和儀表、 DCS 相接，通過總線 Profibus 、 Interbus 通訊。 調速節(jié)能原理從二個方面來說明： 1、風機水泵的節(jié)電原理就是用調速控制代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量，這是一個節(jié)電的有效途徑。風機的 特性曲線如圖 1 所示。在用檔風板控制額定風量 Q1 =100% 輸出時，則軸功率 N1 與面積 AH1 OQ1 成正比，若風 量減半 Q2 =50% 輸出時，則軸功率 N2 與面積 BH2 OQ2 成正比，它比 N1 減少不多，這是因為需要克服檔風板阻 力增大風壓所致。如果采用調速控制同樣風量減半輸出時，轉數(shù)由 n1 降至 n2 ，按風機參數(shù)比例定律畫出 n2 時 的特性曲線， C 點為新的工礦點，這時軸功率 N2 與面積 CH3OQ2 成正比，在滿足同樣風量 Q2 情況下，軸功能 降低很多，節(jié)省的功率耗損△ N 與面積 BH2H3C 成正比，可見節(jié)電效果十分顯著。 2、流體力學的觀點 流量 ∝ 轉速 壓力 ∝轉速^2 軸功率∝轉速^3 若轉速下降 20%，則功率下降到51.2% 若轉速下降 50%，則軸功率下降到12.5% 即使考慮調速裝置本身的損耗等因素，節(jié)電也是相當可觀的。 為此，許多行業(yè)、如鋼鐵、有色、石油、石化、化工、紡織、機械、電力、建材、醫(yī)藥、煤炭、造紙、卷煙、 酒店、自來水等行業(yè)都在許多設備中采用交流電機變頻調速技術，產生節(jié)電及增產的效果。化工、醫(yī)藥行業(yè)攪拌機 非常之多，采用變頻調速取代其他調速方式，好處特多。 |
