變頻器在能源節(jié)約、電力環(huán)保方面發(fā)揮重大作用
發(fā)布時間:2013-03-11 05:36:48瀏覽次數(shù):29901.1
所謂變頻調(diào)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(diào)、頻率可調(diào)的交流電源,有時又將變頻調(diào)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(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
1.2
一個交流電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)由變頻調(diào)速器驅(qū)動器交流電動機和控制器三大部分組成。其中關(guān)鍵核心設(shè)備是變頻調(diào)速器,由它來實現(xiàn)電動機電壓和頻率的平滑變化。
1.3
變頻調(diào)速在調(diào)頻范圍、靜態(tài)精度、動態(tài)品質(zhì)、系統(tǒng)效率、完善的保護功能、容易實現(xiàn)自動控制和過程控制等諸方面是以往的調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、串級調(diào)速、滑差調(diào)速和液力耦合器調(diào)速等無法比擬的。它是公認的交流電動機最理想最有前途的調(diào)速方案,代表今后電氣傳動的發(fā)展方向。
1.4
近三十多年來變頻調(diào)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(wù)等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。低壓電動機變頻調(diào)速應(yīng)用已非常普及和成熟。高壓電動機變頻調(diào)速也正在被人們關(guān)注和逐步應(yīng)用。交流電動機變頻調(diào)速除了有卓越的調(diào)速性能之外,還有顯著的節(jié)約電能和保護環(huán)境等重大作用,是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。
2、變頻調(diào)速與風機水泵節(jié)能
2.1電力供應(yīng)與需求矛盾(供不應(yīng)求)存在較大電力缺口,需要節(jié)電。
根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,2002年我國發(fā)電裝機容量319億kW,年發(fā)電量13466億kWH。雖然電力規(guī)模列世界第二位,但人均用電量卻為世界倒數(shù)位置。況且我國經(jīng)濟快速發(fā)展需求更多的電力。若按國民經(jīng)濟增長8%要求電力增長11%計算,到2010年我國發(fā)電容量應(yīng)為5.7~6.0億kW,年發(fā)電量達28000~29000億kWH。2003年夏季持續(xù)高溫造成部分省市電力供應(yīng)緊張,被迫采取拉閘限電措施。由于電力網(wǎng)負擔過重,造成局部電力系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。
以上說明,我國電力供需不平衡,供小于求。因此,需要節(jié)約用電。
2.2風機水泵變頻調(diào)速節(jié)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(fā)電量。因此如何實現(xiàn)電動機節(jié)電就非常重要。一般電機節(jié)能有二個途徑:一是提高電機本身效率達到長期高效運行,主要用于恒速機械;另一個是提高電機轉(zhuǎn)速的控制精度,使電機在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運行。
2.2.2
風機水泵和壓縮機是國民經(jīng)濟生產(chǎn)中量大面廣的電動機驅(qū)動設(shè)備,總電機容量達1.5億,用電量占全國發(fā)電量的35%左右,其中約20%~30%風機水泵需要調(diào)速。
2.2.3變頻調(diào)速是風機水泵節(jié)能的最佳方案。根據(jù)流體理論,離心式風機水泵的軸功率是轉(zhuǎn)速的三次方函數(shù)關(guān)系。當轉(zhuǎn)速降低后,其消耗功率會大幅下降,例如50%轉(zhuǎn)速時,軸機械功率僅為12.5%。當然不同,調(diào)速方案的效率相差很大,滑差后液力調(diào)速裝置效率不高,η≈(1-S),在50%轉(zhuǎn)速時,ηvs≈50%,而變頻調(diào)速器效率,效率因數(shù)高,ηvvvF≈95%~98%,而且近似不變。所以在諸多調(diào)速方案中變頻調(diào)速節(jié)能效益最佳,理應(yīng)為首選方案。
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