变频器在各类负载中的应用
1. 风机水泵负载类
风机水泵变频调速的节电原理:
如图示为离心风机水泵的风压、(水压)H-风量(流量)Q曲线特性图:
n1-代表风机水泵 在额定转速运行时的特性; n2-代表风机水泵降速运行在n2转速时的特性; R1-代表风机水泵管路阻力最小时的阻力特性;
R2-代表风机水泵管路阻力增大到某一数组时的阻力特性。 风机水泵在管路特性曲R1工作时,工况点为A,其流量压力分别为Q1、H1,此时风机水泵所需的功率正比于H1与Q1的乘积,即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺要求需减小风量(流量)到Q2,实际上通过
增加管网管阻,使风机水泵的工作点移到R2上的B点,风压(水压)增大到H2,这时风机水泵所需的功率正比H2Q2的面积,即近比广BH2OQ2的面积。显然风机水泵所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大,不利于节能,是以高运行成本换取简单控制方式。 若采用变频调速,风机水泵转速由n1下降到n2,这时工作点由A点移到C点,流量仍是Q2,压力由H1降到H3,这时变频调速后风机(水泵)所需的功率正比于H3与Q2的乘积,即正比于CH3OQ2的面积,由图可见功率的减少是明显的。
风机水源节能的计算:
风机水泵流量变化量,如前所述,采用变频调速是节电之有效的措施。如下的计算公式。
采用档板调节流量对应电动机输入功率P1V与流量Q的关系为: P1V≈[0.45+0.55(Q/QN)2]P1e (1)
式中:P1e——额定流量时电动机输入功率(kW)。 QN——额定流量
变频调速时电机功率与流量关系为P1V≈(Q/QN)3P1e
需要注意的是水泵静压不为零时功率与流量不在保持比例而且为了保持最小需要的压力,转速不能随意降低,应该以最小需要的压力确定最低频率,防止频率过低引起的压力不足问题。
在串联风道的情况下,风机会被吹的自己旋转,启动过程容易过压保护,故变频器应设置成飞车启动模式。
在恒压供水系统中,功率只和流量的一次方成正比,不和转速的3次方成正比。
风机水泵并联运行
风机水泵并联运行基本规律是并联后的总量等于并联各泵流量之和,并联后产生的扬程与各泵产生的扬程都相等
当并联水泵一台变频其余工频运行时,变频器应设最低运行频率,防止压力太小导致没有流量而白白消耗功率。选择变频泵时应选择流量和扬程最大的一台。如果变频带的泵太小容易引起喘振,即多启动一台工频泵压力太大,而少启动一台工频泵压力太小,造成频繁启停工频泵。
2. 中央空调,在夏季的用电高峰,空调的用电量很大。因而用变频装置,拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。
中央空调节能分析分解为水泵和风机节能分析不再叙述 3. 破碎机类负载
冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机。
破碎机具有负载冲击大启动转矩大地特点,变频器选型应加大一档。变频改造后效益 1) 节约能源