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台工爱德利浅议变频器运用及节能剖析

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2018-06-28 17:30:00    点击数:-   【

  1.控制电机的启动电流

  当电机通过工频直接启动时,它会产生7~8倍的电机额定电流,这个电流将大大增加电机绕组的电应力并产生热量,从而降低电机的寿命。

  而变频器调速可以在零速零电压条件下使用,一旦频率和电压的关系建立,变频器就可以按照v/f或矢量控制带动负载进行工作,使用变频调速能充分降低启动电流,提高绕组承受能力,对供热企业直接的好处就是电机的维护成本进一步降低,增大电机的使用寿命。

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  2.降低电力线路的电压波动,改善电网质量

  在电机工频启动时,电流剧增的同时,电压也会大幅度波动。电压下降的幅度将取决于启动电机功率大小和配电网的容量,电压下降会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常,如DCS系统,PC机和接触器等均会出错,而采用变频调速后,由于零频零压时逐步启动,则能最大程度上消除电压下降。

  3.启动时需要的功率更低

  电机功率与电流和电压的乘积成正比,通过工品直接启动电机消耗的功率将大大高于变频器启动所需要的功率,比例315kw循环泵的直接启动,电机所产生的电涌就会对其他设备产生严重影响,甚至使变压器过流跳闸,从而受到电业部门的警告,而采用变频器进行电机启停,就不会产生类似的问题。

  4.可调的加减速功能

  运行速度及转矩极限变频器调速可以按照用户的需要自由地设置加减速时间,其加减速方式也可以选择,比如,直线型,S型等。通过这种方式,使电机或相连的机械部分轴或齿轮都不会产生剧烈的振动,进一步降低机械磨损和损耗。同时通过外加电位器或手操器等可以方便的,光滑的调节运行速度,通过变频器调速后,能够设置相应的转矩极限来保护机械不致损坏,从而保证生产过程的连续性和产品的可靠性,目前的变频技术使转矩极限可调,甚至转矩的控制精度都能达到3%~5%左右。

  5.节能

  水泵和风机是供热企业中耗能比较大的动力设备,采用变频器后能大幅度的降低能耗,例如10T炉的鼓风机电动机的数据是Pmn=55KW,Nmn=980r/min,在输出风量相同的前提下,配用变频器前后的实测数据是:

  5.1配用变频器前(用风门调节)

  U1=380vI1=82AP1=48KW

  5.2配用变频器后

  U1c=380vI1c=42AP1c=27KW所测数据为电源测的数据,今天就其节能效果计算如下:

  5.2.1电动机节能计算

  (1)配用变频器前的年消耗电能(按每天工作12小时,每年170天计)

  W1=48@12@170kw#h=97920kw#h(2)配用变频器后的年消耗电能 W2=27@12@170kw#h=55080kw#h(3)年节约电能vW=97920-55080=42840kw#h

  5.2.2线路损耗的节能

  鼓风机电锁长度为115km,铜导线截面积为S =100m2配用变频器前后线路损耗计算如下:

  (1)单根导线电阻

  R=01017@1500/100=012558(式中01017为铜的电阻率,单位是8.mm2 /m)

  (2)配用变频器前的线路损耗

  Pl1=3@822 @01255/1000kw=5114kw Wh1=5114@12@170kw#h=10486kw#h(3)配用变频器后的线路损耗

  Pl1c=3@42 2 @01255/1000kw=1135kw Wl1c=1135@12@170=2754kw#h(4)年节约的线路损耗

  vW=10486-2754=7732kw#h 51213年节能总计vW=42840+7732=50572kw#h如每小时电费按一元计,则年节约电费vá=1@50572=50572元一年节约的钱数超过了一台55kw变频器本身的价格。即用不了一个供热运行期,因采用变频调速技术所需的成本即可收回。

  6.变频调速用于泵水管道

  在供热企业中水泵的使用率是最高的,而水锤效应是供热管道最突出的,最应解决的问题。

  电动水泵在全压下启动时,启动时间要不了1秒,在这不到1秒的时间里,管道的流量从零增大到额定流量,流体流量的十分急剧的变化将在管道内产生压强过高或过低的冲击力,并可能出现/空化0效应现象。

  压力冲击管壁将产生噪声,犹如锤子敲击管子一样,称为/水锤效应0.水锤效应非但产生噪音,更为严重的是还将引起物理性破坏。在压强过高的瞬间,可引起管子破裂。而压强过低时,又会引起管子的瘪塌。空化效应则会引起液体强烈的搅动而导致管子内壁的侵蚀和液体的气化,此外水锤效应也可能损坏阀门和紧固件。在直接停机时,液体的势能将克服电机的惯性,而使系统急剧的停住,同样会引起压力的冲击和水锤效应。

  采用变频调速后,可以根据需要,设定其升减时间,使管道系统内的流量变化率减小到允许范围内,从而达到完全,彻底地消除水锤效应的目的,非但方法十分简便,而且效果是最为理想的。