变频器(以下简称-VFD)的变频调速功能是将三相工频(50Hz)交流电源(或任意电源)转换为三相电压、频率可调的交流电源。变频调速装置有时也可称为VVVF,主要用于调节交流电机(异步机或同步机)的速度。
VFD在节能和电力环保方面的作用
1.交流电机变频调速系统由交流电机和控制器三部分组成。其中,关键的核心设备是VFD,它可以实现电机电压和频率的平滑变化。
2.变频调速在调频范围、静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、易于实现自动控制和过程控制等方面是以往的调压调速、变极调速、串级调速、转差调速、液力耦合器调速无法比拟的。被公认为是交流电机***理想、***有前途的调速方案,代表了未来电气传动的发展方向。
3.VFD调速近30年来广泛应用于钢铁、冶金、石油、化工、纺织、化纤、轻工、造纸、橡胶、塑料、电力、供水等行业。低压电机变频调速的应用已经非常普及和成熟。高压电机的变频调速也正在受到重视并逐步得到应用。交流电机变频调速除了具有优良的调速性能外,在节约电能和保护环境方面也起着重要的作用。是企业技术改造和产品升级的理想调速装置。
风机和水泵的变频调速节能
1.电力供需矛盾(供不应求)电力缺口大,需要节电。据有关部门统计,2002年,我国发电装机容量319亿千瓦,年发电量13466亿千瓦时。虽然电力规模世界第二,但人均用电量世界***低。此外,中国经济的快速发展需要更多的电力。按照国民经济增长8%、电力增长11%的要求,到2010年,我国发电装机容量应为5700 ~ 6亿千瓦,年发电量将达到28000 ~ 29000亿千瓦时。2003年夏季,持续高温造成部分省市电力供应紧张,被迫采取限电措施。因为电网超负荷,当地电力系统不稳定。以上说明我国电力供需不平衡,供小于求。因此,节约用电是必要的。
2.风机和水泵变频调速的节能效益
(1)我国电动机总装机容量为4.5亿千瓦,约占全国发电量的65%。因此,如何实现电机节电非常重要。电机节能一般有两种方式:一是提高电机效率,实现长期**运行,主要用于恒速机械;另一个是提高电机转速的控制精度,使电机以***节能的速度运行。
(2)风机、水泵、压缩机是电动机驱动的设备,在国民经济生产中应用广泛。电机总容量1.5亿,用电量约占全国发电量的35%,其中约20% ~ 30%的风机和水泵需要调速。
(3) VFD调速是风机和泵的***佳节能方案。根据流体理论,离心风机和水泵的轴功率是转速的三次幂函数。速度降低,功耗也会大大降低。比如转速为50%时,轴的机械功率只有12.5%。当然,速度控制方案的效率是相当不同的。转差后,液压调速装置效率不高,η≈ (1-s),在50%转速时,η vs≈ 50%,而变频调速器的效率和效率系数较高,η VVF≈ 95% ~ 98%,且几乎不变。因此,在众多调速方案中,变频调速的节能效益***好,应该是***方案。
本文摘自:网络 日期:2023-01-28
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