變頻技術在風機、泵類負載節(jié)能中的應用

1、變頻技術在風機、泵類負載節(jié)能中的應用摘要：摘要：本文通過變頻調速在風機、水泵類設備上的應用，闡述了風機、水泵變頻調速的節(jié)能原理。介紹了風機、水泵負載對變頻器的性能要求。關鍵詞：變頻器；風機、水泵；節(jié)能；0.0.前言前言我國的電動機用電量占全國發(fā)電量的60％～70％，風機、水泵設備年耗電量占全國電力消耗的13。造成這種狀況的主要原因是：風機、水泵等設備傳統(tǒng)的調速方法是通過調節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調節(jié)給風量和給水量，其輸出功率大量的

2、能源消耗在擋板、閥門地截流過程中。由于風機、水泵類大多為平方轉矩負載，軸功率與轉速成立方關系，所以當風機、水泵轉速下降時，消耗的功率也大大下降，因此節(jié)能潛力非常大，最有效的節(jié)能措施就是采用變頻調速器來調節(jié)流量、風量，應用變頻器節(jié)電率為20％～50％，而且通常在設計中，用戶水泵電機設計的容量比實際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，效率低下，造成電能的大量浪費。因此推廣交流變頻調速裝置效益顯著。1.1.變頻調速節(jié)能原理變頻調速節(jié)能原理

3、1.1變頻節(jié)能由流體力學可知，P（功率）=Q（流量）H（壓力），流量Q與轉速N的一次方成正比，壓力H與轉速N的平方成正比，功率P與轉速N的立方成正比，如果風機、水泵的效率一定，當要求調節(jié)流量下降時，轉速N可成比例的下降，而此時軸輸出功率P成立方關系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。例如：一臺水泵電機功率為55KW，當轉速下降到原轉速的45時，其耗電量為28.16KW，省電48.8％，當轉速下降到原轉速的12時，其耗電量

4、為6.875KW，省電87.5％。2.2功率因數(shù)補償節(jié)能無功功率不但增加線損和設備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重，由公式P=SCOSФ，Q=SSINФ，其中S－視在功率，P－有功功率，Q－無功功率，COSФ－功率因數(shù)，可知COSФ越大，有功功率P越大，普通水泵電機的功率因數(shù)在0.60.7之間，使用變頻調速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，COSФ≈1，

5、從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。3、軟啟動節(jié)能由于電機為直接啟動，啟動電流等于(４7)倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊[1]馮垛生等.變頻器的應用與維護[M].廣州:華南大學出版社2002年