145、變頻器的節能原理


在變頻器提高工作效率的情況下,要保證安全生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的餘量。當電動機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多餘的力矩會增加有功功率的消耗,這會造成電能的浪費,變頻器的使用可以克服這種問題。

變頻器節能原理:變頻器通常都沒在電動機的供電或調速電路中,一般情況下,從發電廠送來的交流電壓頻率是恆定的(50Hz),而交流電動機的轉速公式為N=60f/P,當P=2時,N=60×50/2=1500m。在該公式中N為電動機轉速,f為電流頻率,P為磁極對數,通過公式可知,電動機的轉速與電流頻率成正比,當改變電源的頻率即可改變電動機的轉動速度,但電源的頻率是固定不變的,所以用交流市電供電的電動機,其轉速是不能任意改變的。

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。

例如水泵的效率一定,當要求調節流量下降時,轉速N可成比例地下降,而此時軸的輸出功率P成立方關係下降。即水泵電動機的耗電功率與轉速近似成立方比的關係,所以當所要求的流量Q減少時,可調節變頻器輸出頻率使電動機轉速N按比例降低,這時,電動機的功率P將按三次方關係大幅度地降低,比調節擋板、閥門節能40%~50%,從而達到節電的目的。


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