變頻調速節能原理:
風機.水泵是傳送流體的機械設備,從流體力學原理得知,風機.水泵流量與電機轉速功率相關:風機.水泵流量與風機.水泵(電機)的轉速成正比,風機.水泵流量與風機.水泵(電機)的轉速的平方成正比,風機.水泵的軸功率等于流量與流壓的乘積,故風機.水泵的軸功率與風機.水泵(電機)的轉速的二次方成正比(即風機.水泵的軸功率與供電頻率的二次方成正比):
眾所周知,在供風系統中,對于風機,其風壓(H)、風量(Q)、轉速(n)和軸功率(P)之間存在如下關系:
Q=K1×n
H=K2×n2
P=K3×H×Q=K1×K2×K3×n3=K×n3
結論:改變風機的轉速就可改變風機的功率
根據電學原理交流電機轉速如下:
n=60f(1-s)/p
式中:n-電機轉速,f-電源頻率,p-電機的極對數, s-轉差率。
由公式可見,電機調速有多種,如調壓調速,變極調速,串級調速和變頻調速等。其中變頻調速方式的調速范圍寬,電機效率高、適用面廣,節能效果好。結論:改變風機的運行頻率就可改變風機的轉速。
電機轉速與節能率的關系表
頻率F(HZ)
|
轉速N%
|
風量Q%
|
風壓H%
|
軸功率P%
|
節電率%
|
50
|
100%
|
100%
|
100%
|
100%
|
00%
|
45
|
90%
|
90%
|
81%
|
72%
|
27.1%
|
40
|
80%
|
80%
|
64%
|
51%
|
48.8%
|
35
|
70%
|
70%
|
49%
|
34%
|
65.7%
|
30
|
60%
|
60%
|
36%
|
21%
|
78.4%
|
根據上述原理可知改變風機的轉速就可改變風機的功率。
例如:將供電頻率由50Hz降為45Hz,則P45/P50=453/503=0.729,即P45=0.729P50理論上節電率達29.1%。
將供電頻率由50 Hz降為40Hz,則P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50,理論上節電率達48.2%。
由以上內容可以看出,用變頻控制進行流量(風量)控制時,可節約大量電能。水泵系統在設計時是按現場***大冷量需求量來考慮的,其功率按單臺設備的***大工況來考慮的,在實際使用中有90%多的時間,水泵系統都工作在非滿載狀態下。而用閥門、自動閥調節不僅增大了系統節流損失,而且由于對水泵系統的調節是階段性的,造成整個系統工作在波動狀態;而通過在水泵系統上加裝變頻器則可一勞永逸地解決該問題,還可實現自動控制,并可通過變頻節能收回投資。同時變頻控制的軟啟動功能及平滑調速的特點可實現對系統的平穩調節,使系統工作狀態穩定,并延長機組及網管的使用壽命。
適用范圍:
適用于變負載、輕負載、大馬拉小車,具有節電潛力的三相異步電機。如:中央空調,冷凍泵、冷卻泵、供水、供熱水泵、空壓機、引風機、送風機、除塵風機、恒壓供水系統,抽油機、機床、注塑機等、節電率在20-50%。