三p
變頻調(diào)速節(jié)能與系統(tǒng)功率因數(shù)的關(guān)系前已假定電動機(jī)系統(tǒng)在使用變頻器調(diào)速前后的功率因數(shù)基本相同,這樣在計(jì)算
節(jié)能時(shí)可不考慮系統(tǒng)功率因數(shù)的影響。實(shí)際上,在變頻器投入前后,其功率因數(shù)可能是不同的,因此,計(jì)算的
節(jié)能量是否考慮變頻器調(diào)速前后的功率因數(shù)的變化呢?正弦電路中,功率因數(shù)是由電壓U與電流I之間的相位角差決定的。在此情況下,功率因數(shù)常用表示。電路中的有功功率P就是其平均功率,即:用電度表進(jìn)行計(jì)量檢測實(shí)際的節(jié)能量時(shí),電度表測量的就是電動機(jī)系統(tǒng)消耗的有功功率。若原電動機(jī)系統(tǒng)的功率因數(shù)較低,在使用變頻器后以50Hz頻率恒速運(yùn)行,這時(shí)功率因數(shù)有所提高。功率因數(shù)提高后,電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并沒有改變,電動機(jī)消耗的有功功率和無功功率也沒有改變。變頻器中的濾波電容與電動機(jī)進(jìn)行無功能量交換,因此變頻器實(shí)際輸入電流減小,從而減小了電網(wǎng)與變頻器之間的線損和供電變壓器的銅耗,同時(shí)減小了無功電流上串電網(wǎng)。因此計(jì)算節(jié)能時(shí),應(yīng)考慮提高功率因數(shù)后的節(jié)能。提高功率因數(shù)后,配電系統(tǒng)電流的下降率為:配電系統(tǒng)的電流下降率和配電系統(tǒng)的損耗下降率都是對單臺電動機(jī)補(bǔ)償前后電流和損耗而言,不是指配電系統(tǒng)電流和損耗的實(shí)際變化。配電系統(tǒng)的電流下降率和配電系統(tǒng)的損耗下降率都是對單臺電動機(jī)補(bǔ)償前后電流和損耗而言,不是指配電系統(tǒng)電流和損耗的實(shí)際變化。下面舉一個典型的事例。例2:有一臺壓料機(jī),電機(jī)功率200kW,安裝在離配電房100多米的地方,計(jì)量儀表電壓表p電流表和有功電度表均在配電房。工頻時(shí)電機(jī)空載工作電流192A;加載時(shí),電機(jī)工作電壓356V,電流231A。由于負(fù)載較輕,導(dǎo)致電動機(jī)的負(fù)載率和效率都較低。這時(shí)電動機(jī)的功率因數(shù)可由下式計(jì)算:
從本例看,如果單純提高功率因數(shù),無須使用變頻器,只需用電力電容進(jìn)行就地補(bǔ)償,但倘若還要滿足工藝調(diào)速的需要,使用變頻器調(diào)速節(jié)能是最佳的節(jié)能方法,這時(shí)的節(jié)能量應(yīng)是線路上的能耗與
變頻調(diào)速節(jié)能之和。如果原電動機(jī)系統(tǒng)的功率因數(shù)較高,變頻器投入后功率因數(shù)變化不大,可不考慮功率因數(shù)變化后線損的影響,就用本文中的(1)~(14)進(jìn)行計(jì)算節(jié)能。
四、變頻調(diào)速節(jié)能計(jì)算時(shí)需考慮變頻器的效率GB12668定義變頻器為轉(zhuǎn)換電能并能改變頻率的電能轉(zhuǎn)換裝置。能量轉(zhuǎn)換過程中必然伴隨著損耗。在變頻器內(nèi)部,逆變器功率器件的開關(guān)損耗最大,其余是電子元器件的熱損耗和風(fēng)機(jī)損耗,變頻器的效率一般為95%-96%,因此在計(jì)算變頻調(diào)速節(jié)能時(shí)要將變頻器的4%-5%的損耗考慮在內(nèi)。如考慮了變頻器的損耗本文例1中計(jì)算的節(jié)能率,就不是36%,而應(yīng)該為31%-32%,這樣的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際節(jié)能率更為接近。
五、結(jié)束語一般情況下,變頻器用于50Hz調(diào)速控制。不管是平方轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載,還是恒轉(zhuǎn)矩特性負(fù)載,調(diào)速才能節(jié)能,不調(diào)速在工頻下運(yùn)行是沒有節(jié)能效果的。有時(shí)系統(tǒng)功率因數(shù)很低,使用變頻器后也有節(jié)能效果,這不是變頻調(diào)速節(jié)能,而是補(bǔ)償功率因數(shù)帶來的節(jié)能。本文所述的對變頻調(diào)速節(jié)能
計(jì)算方法有極好的實(shí)用性。
關(guān)鍵詞:
變頻調(diào)速
節(jié)能
計(jì)算方法