节能知识
发布时间：2021-04-09 08:50:37
作者：瑞泽能源
电机是一种能耗高、用途广泛的电力消耗设备。数据显示，我国电力总装机容量约4亿千瓦，年耗电量约6000亿kwh，占全球电力消费总量的70%-80%。目前，我国中小型电机占了80%左右，但中小型电机耗损电量却占了电机总损耗的90%。电动机在我国的实际应用与国外相比，差距很大，机组效率为75%，比国外低10%;系统运行效率为30%—40%，比国际先进水平低20—30%。所以中小功率电机在我国节能潜力很大，电机节能势在必行。
其结构简单、制作方便、价格低廉、坚固耐用、工作可靠，可在恶劣环境下使用，因此被广泛应用于工农业生产。尤其对于各行各业中的泵类、风机等的拖动，非此即彼，因此，拖动泵类、风机等电机的节能工作倍受关注。
伴随着科学技术的迅猛发展，尤其是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用，变频器的节能效果更加显著。该系统不仅可以实现无级调速，而且在不同负荷情况下，始终高效运行，具有良好的动态特性，可实现高性能、高可靠性和高精度的自动控制。与降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等其他调速方式相比，变频调速性能稳定，调速范围宽，调速效率高，随着现代控制理论和电力电子技术的发展，交流变频调速技术日臻完善，已成为目前交流电机调速的新趋势。在工业领域中，变频装置(变频器)得到了广泛的应用。
采用变频器调速信号传递快，控制系统具有较小的时滞，反应灵敏，调节系统控制精度高，使用方便，有利于提高产量，保证质量，降低生产成本，因此，变频器是厂矿企业节能降耗的首选产品。
变频电机节电器是新一代电机专用控制产品，采用微处理器数字控制技术，通过内置专用节电优化控制软件，动态调节电机运行过程中的电压、电流，在不改变电机转速的情况下，保证电机输出转矩与负荷需求精确匹配，有效地避免了因出力过大而造成的电能浪费。
目前，交流电机的应用最为广泛，约占所有类型电机的85%左右，其结构简单，价格低廉，无需维护，但其缺点是调速困难，限制了或借助机械式实现调速，在许多应用场合下难以实现。
就负载类型而言，变频器主要有两个典型应用：1、恒扭矩应用;2、变扭矩应用。在应用方面，主要有：1、以改进工艺为主要目标，保证工艺过程中的最佳转速，不同负荷下的最佳转速，精确定位等。它具有良好的调速性能，提高了生产效率，提高了产品质量，增加了舒适度，使设备合理化，适应或改善了环境等。二是以节能为主要目的——需要调节流量或压力的风机、泵类机械的转速控制，实现节能改造效果十分显著。
二，变频调速原理
风扇、水泵、空气压缩机、液压油泵、循环泵等电动机负载占企业用电设备的绝大多数。由于受技术条件的限制，这种负载的流量、压力或风量控制系统几乎都是阀控系统，即电动机以额定转速驱动，系统提供恒定流量、压力或风量的系统，当设备工作要求改变时，通过设在出风口上的溢流、溢压阀门或比例调节，以调节负载的流量、压力或风量，从而满足设备工况变化的需要。通过溢压阀或比例调节阀的溢流溢压，将释放出大量的能量，而这部分能量实际上是电机从电网吸收能量的一部分，造成电能的巨大浪费。由这种负载的工作特性可知，其电机功率与转速的立方成正比，而转速与频率的大小成正比。若改变电机的运行方式，使其不始终按额定工作频率运行，而改用变频调速控制系统进行启停控制和调整运行，则其转速可在0~2900r/min范围内连续可调，即输出的流量、压力或风量也可在0~100%范围内连续可调，使其与负载的工作需要精确匹配，从而达到节能降耗的目的。
电动机的转速为：n=60f(1-s)/p。
公式：n=电机转速
f=供电频率
P=电机的极对数
s=转差率
从中可以看出，交流电机的同步转速n与电源频率f成正比，因此，改变电源频率可以改变电机的转速，从而达到调速的目的。
三，变频调速节能技术的基本原理
正如它的名字所说，变频调速节能，变频调速节能。以下主要对两种典型负载应用的节能原理进行了分析。
a)恒力矩负载类应用。
恒扭矩负荷无论转速如何变化，负荷都是恒定扭矩。
下列公式：P=K*T*N
K=系数P=轴功率T=负载转矩N=转速 由上面的公式可以看出，轴功率与电机的转速成正比，在因工艺需要对电机速度进行调整时，自然可以实现相应比例的节能。
(2)、变转矩负载类应用程序。
离心风机、泵类是典型的变转矩负荷，其工作特点为：多数风机长期连续运行，由于负荷转矩与转速的平方成正比，所以一旦转速超过额定转速，就会导致电机严重超负荷，因此风机、泵类一般不能在额定频率运行。
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