變頻電機依靠調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理分析

編輯：六安江淮電機網(wǎng)絡(luò)部　　發(fā)布時間：2020-10-23 09:11:37　　來源：六安江淮客戶服務(wù)中心

摘要：六安江淮電機有限公司關(guān)于變頻調(diào)電機節(jié)能原理幾個常見問題分析。如果兩個一模一樣的電機都工作在 50HZ 的工頻狀態(tài)下， 一個使用變頻器，一個沒有，同時轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機的額定狀 態(tài)下，那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？

變頻電機依靠調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理分析

      可能大家都聽說過變頻空調(diào)通過先進的變頻技術(shù)來幫助用戶省電的廣告，主要原因就是因為變頻空調(diào)采用的變頻電機及先進的變頻控制系統(tǒng)。省電的主要原理就是通過對于變頻電機的轉(zhuǎn)速控置來實現(xiàn)的，按下來六安江淮電機有限公司就為大家講解一下變頻電機依靠調(diào)速節(jié)能裝置的節(jié)能原理，希望大家能對于變頻電機有一個簡單的了解。
1 、變頻調(diào)速節(jié)能 

      由流體力學(xué)可知， P （功率） =Q （流量）╳ H （壓力） ，流量 Q 與轉(zhuǎn)速 N 的一次方成正比，壓力 H 與轉(zhuǎn)速 N 的平方成正比， 功率 P 與轉(zhuǎn)速 N 的立方成正比，如果水泵的效率一定，當(dāng)要求調(diào) 節(jié)流量下降時，轉(zhuǎn)速 N 可成比例的下降，而此時軸輸出功率 P 成 立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān) 系。例如：一臺水泵電機功率為 55KW ，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的 4/5 時，其耗電量為 28.16KW ，省電 48.8% ，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速 的 1/2 時，其耗電量為 6.875KW ，省電 87.5%.?

2 、變頻電機通過功率因數(shù)補償節(jié)能 

      無功功率 不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù) 的降低導(dǎo)致 電網(wǎng) 有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng) 中，設(shè)備使用效率低下，浪費嚴(yán)重，由公式 P=S ╳ COSФ ， Q=S ╳ SINФ ， 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 0.6-0.7 之間，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi) 部濾波電容的作用， COSФ≈1 ，從而減少了無功損耗，增加了電 網(wǎng)的有功功率。 

3 、變頻電機軟啟動節(jié)能 

      由于六安江淮電機有限公司生產(chǎn)的電機為直接啟動或 Y/D 啟動， 啟動電流等于 (4-7) 倍額定 電流，這樣會對機電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)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(shè)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)的沖擊和對供電容量的 要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護費用。 

      變頻器可以省電這是不可磨滅的事實，在某些情況下可以節(jié) 電 40% 以上，但是某些情況還會比不接變頻器浪費！ 

      變頻器是通過輕負載降壓實現(xiàn)節(jié)能的，拖動轉(zhuǎn)距負載由于轉(zhuǎn) 速沒有多大變化，即便是降低電壓，也不會很多，所以節(jié)能很微 弱，但是用在風(fēng)機環(huán)境就不同了，當(dāng)需要較小的風(fēng)量時刻，電機 會降低速度，我們知道風(fēng)機的耗能跟轉(zhuǎn)速的 1.7 次方成正比，所 以電機的轉(zhuǎn)距會急劇下降， 節(jié)能效果明顯。 如果我們用在油井上， 就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。 

      當(dāng)然，如果環(huán)境要求必須調(diào)速，六安江淮電機有限公司變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場合變頻器不會省電，只能改善功率因數(shù)。 

六安江淮電機有限公司關(guān)于變頻調(diào)電機節(jié)能原理幾個常見問題分析

      1 、如果兩個一模一樣的電機都工作在 50HZ 的工頻狀態(tài)下， 一個使用變頻器，一個沒有，同時轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機的額定狀 態(tài)下，那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？ 

      答：對于這種情況，變頻器只能改善功率因數(shù)，并不能節(jié)省 電力。 

      2 、 如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態(tài)下工 作（頻率，轉(zhuǎn)速還是一樣 50HZ ） ，有變頻器的那個能省多少電？ 

      答： 如果使用了自動節(jié)能運行， 這個時刻變頻器能降壓運行， 可以節(jié)省部分電能，但是節(jié)電不明顯。 

      3 、同樣的條件，空載狀態(tài)下能省多少，這三種狀態(tài)下哪個省 的更多？ 

      變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為 另一頻率的電能控制裝置。六安江淮電機有限公司現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交 — 直 — 交方式 （ VVVF 變頻或矢量控制變頻） ，先把工頻交流電源通 過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓 均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、 中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4 個部分組成。整流部分為三相橋式 不可控 整流器 ， 逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器， 且輸出為 PWM 波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。 

      六安江淮電機有限公司生產(chǎn)的YPKK高壓變頻三相異步電動機具有高效節(jié)能、低噪聲、振動小、調(diào)速范圍廣、精度高和質(zhì)量可靠、安裝使用及維護方便等優(yōu)點。YPKK高壓變頻三相異步電動機可驅(qū)動各種通用機械如壓縮機、通風(fēng)機、水泵、切削機床、運輸機械及其它機械，被廣泛應(yīng)用于電站、水廠、石化、礦山等各種工礦企業(yè)中作原動機用。


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