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變頻器在能源節約、電力環保方面意義

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2013/7/8     瀏覽次數:    
  交流電動機,特別是籠型異步電動機,具有體積小、重量輕、結構簡單、維護方便、制造成本和運行費用低、能在惡劣環境下運行等一系列優點。但是過去由于實現調速困難或者某些調速方式低效不夠理想,因此,長期以來在調速的領域仍被直流調速占領,交流電動機的優點在調速傳動中未能獲得發揮。直到上世紀七十年代初,隨著電力電子、微電子(集成電路)和微機技術的飛速發展,人們長期渴望的變頻調速器實現了工業化生產。
  1.1所謂變頻調速器——它將三相工頻(50Hz)交流電源(或任意電源)變換成三相電壓可調、頻率可調的交流電源,有時又將變頻調速器稱為變壓變頻裝置VVVF。主要用于交流電動機(異步機或同步機)轉速的調節。
  1.2一個交流電動機變頻調速系統由變頻調速器驅動器交流電動機和控制器三大部分組成。其中關鍵核心設備是變頻調速器,由它來實現電動機電壓和頻率的平滑變化。
  1.3變頻調速在調頻范圍、靜態精度、動態品質、系統效率、完善的保護功能、容易實現自動控制和過程控制等諸方面是以往的調壓調速、變極調速、串級調速、滑差調速和液力耦合器調速等無法比擬的。它是公認的交流電動機理想的調速方案,代表今后電氣傳動的發展方向。
  1.4近三十多年來變頻調速已在鋼鐵、冶金、石油、化工、紡織、化纖、輕工、造紙、橡膠、塑料、電力、水務等行業中得到廣泛應用。低壓電動機變頻調速應用已非常普及和成熟。高壓電動機變頻調速也正在被人們關注和逐步應用。交流電動機變頻調速除了有良好的調速性能之外,還有顯著的節約電能和保護環境等重大作用,是企業技術改造和產品更新換代的理想調速裝置。
  2、變頻調速與風機水泵節能
  2.1電力供應與需求矛盾(供不應求)存在較大電力缺口,需要節電。根據有關部門統計,2002年我國發電裝機容量319億kW,年發電量13466億kWH。人均用電量卻為世界倒數位置。況且我國經濟快速發展需求更多的電力。2003年夏季持續高溫造成部分省市電力供應緊張,被迫采取拉閘限電措施。由于電力網負擔過重,造成局部電力系統不穩定現象。以上說明,我國電力供需不平衡,供小于求。因此,需要節約用電。
  2.2風機水泵變頻調速節能效益
  2.2.1我國電動機總裝機容量達4.5億kW,約消耗全國65%發電量。因此如何實現電動機節電就非常重要。一般電機節能有二個途徑:一是提高電機本身效率達到長期運行,主要用于恒速機械;另一個是提高電機轉速的控制精度,使電機在節能的轉速下運行。
  2.2.2變頻調速是風機水泵節能的優良方案。根據流體理論,離心式風機水泵的軸功率是轉速的三次方函數關系。當轉速降低后,其消耗功率會大幅下降,例如50%轉速時,軸機械功率僅為12.5%。當然不同,調速方案的效率相差很大,滑差后液力調速裝置效率不高,η≈(1-S),在50%轉速時,ηvs≈50%,而變頻調速器效率,效率因數高,ηvvvF≈95%~98%,而且近似不變。所以在諸多調速方案中變頻調速節能效益佳,理應為選擇方案。
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