中央空调系统节能：变频调速的原理

发布时间：2021-01-11 15:49:28

作者：瑞泽能源

在企业所使用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由受到技术条件限制，这类负载的流量、压力或风量控制系统几乎全部是阀控系统，即电机由额定转速驱动运转，系统提供的流量、压力或风量恒定，当设备工作需求发生变化时，由设在出口端的溢流、溢压阀或比例调节来调节负载流量、压力或风量、从而满足设备工况变化的需要。

　　在企业所使用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由受到技术条件限制，这类负载的流量、压力或风量控制系统几乎全部是阀控系统，即电机由额定转速驱动运转，系统提供的流量、压力或风量恒定，当设备工作需求发生变化时，由设在出口端的溢流、溢压阀或比例调节来调节负载流量、压力或风量、从而满足设备工况变化的需要。而经溢流溢压阀或比例调节阀溢流溢压后，会释放大量的能量，这部分耗散的能量实际上是电机从电网吸收能量中的一部分，造成了电能极大的浪费。从这类负载的工作特性可知，其电机功率与转速立方成正比，而转速又与频率成正比。如果我们改变电机的工作方式，让它不总是在额定工作频率下运转，而是改由变频调整控制系统进行启停控制和调整运行，则其转速就可以在0~2900r\/min的范围内连续可调，即输出的流量、压力或风量也随之可在0~100%范围内连续可调，使之与负载的

　　工作需要求精确匹配，从而达到节能降耗的目的。

　　交流电机转速如下：n=60f(1-s)\/p

　　式中：n=电机转速

　　f=电源频率

　　p=电机的极对数

　　s=转差率

　　由式可见，交流电动机的同步转速n与电源频率f成正比，所以改变电源频率就能改变电机转速，从而实现调速的目的。

　　三、变频调速节电原理

　　变频调速节电，顾名思义，变频调速才能节电。下面主要对两类典型负载应用的节电原理作一下分析。

　　(1)、恒转矩负载类应用

　　恒转矩负载即不管转速如何变化，负载转矩是恒定的。

　　如下公式：P=K*T*N

　　K=系数

　　P=轴功率

　　T=负载转矩

　　N=转速

　　从上述公式可以看到，轴功率与电机的转速成正比，当由于工艺的需要而调整电机速度时，自然可以达到相应比例节电的目的。

　　(2)、变转矩负载类应用

　　离心风机、泵类是属于典型的变转矩负载，其工作特点是：大多数是长期连续运行，由于负载转矩与转速的平方成正比，所以一旦转速超过额定转速，就会造成电机的严重过载，因此风机、泵类一般不超过额定频率运行。

　　四、产品特性

　　节电效益显著，节电率高达20%~60%;

　　平滑启动，消除启动时的冲击电流，启动时电机电流可限制在其额定电流的150%之内;

　　减少电机发热及运动部件的磨损程度，有效延长电机使用寿命，降低维修成本;

　　微电脑智能控制，自动适应、自动跟随，无需人工调整;

　　市电及节电状态自动转换，故障自动报警，不影响正常工作。

　　适用范围：

　　注塑机、空压机、立窑风机、水泵等流量、压力及风量需要调节的电流电动机;

　　冲床、流水线、传送带、起重机等可以调节转速的交流电动机;

　　其他由于工艺需求需调节转速的交流电动机。

　　不改变电机转速，完全不同于变频器的新型节能装置