電機系統節能改造：電機轉速

電機是一種能耗高、用途廣泛的電力消耗設備。數據顯示，我國電力總裝機容量約4億千瓦，年耗電量約6000億kwh，占全球電力消費總量的70%-80%。目前，我國中小型電機占了80%左右，但中小型電機耗損電量卻占了電機總損耗的90%。

　　電機是一種能耗高、用途廣泛的電力消耗設備。數據顯示，我國電力總裝機容量約4億千瓦，年耗電量約6000億kwh，占全球電力消費總量的70%-80%。目前，我國中小型電機占了80%左右，但中小型電機耗損電量卻占了電機總損耗的90%。電動(dòng)機在我國的實(shí)際應用與國外相比，差距很大，機組效率為75%，比國外低10%;系統運行效率為30%—40%，比國際先進(jìn)水平低20—30%。所以中小功率電機在我國節能潛力很大，電機節能勢在必行。

　　其結構簡(jiǎn)單、制作方便、價(jià)格低廉、堅固耐用、工作可靠，可在惡劣環(huán)境下使用，因此被廣泛應用于工農業(yè)生產(chǎn)。尤其對于各行各業(yè)中的泵類(lèi)、風(fēng)機等的拖動(dòng)，非此即彼，因此，拖動(dòng)泵類(lèi)、風(fēng)機等電機的節能工作倍受關(guān)注。

　　伴隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的高度發(fā)展和應用，變頻器的節能效果更加顯著(zhù)。該系統不僅可以實(shí)現無(wú)級調速，而且在不同負荷情況下，始終高效運行，具有良好的動(dòng)態(tài)特性，可實(shí)現高性能、高可靠性和高精度的自動(dòng)控制。與降壓調速、變極調速、滑差調速、交流串級調速等其他調速方式相比，變頻調速性能穩定，調速范圍寬，調速效率高，隨著(zhù)現代控制理論和電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻調速技術(shù)日臻完善，已成為目前交流電機調速的新趨勢。在工業(yè)領(lǐng)域中，變頻裝置(變頻器)得到了廣泛的應用。

　　采用變頻器調速信號傳遞快，控制系統具有較小的時(shí)滯，反應靈敏，調節系統控制精度高，使用方便，有利于提高產(chǎn)量，保證質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，因此，變頻器是廠(chǎng)礦企業(yè)節能降耗的首選產(chǎn)品。

　　變頻電機節電器是新一代電機專(zhuān)用控制產(chǎn)品，采用微處理器數字控制技術(shù)，通過(guò)內置專(zhuān)用節電優(yōu)化控制軟件，動(dòng)態(tài)調節電機運行過(guò)程中的電壓、電流，在不改變電機轉速的情況下，保證電機輸出轉矩與負荷需求精確匹配，有效地避免了因出力過(guò)大而造成的電能浪費。

　　目前，交流電機的應用最為廣泛，約占所有類(lèi)型電機的85%左右，其結構簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，無(wú)需維護，但其缺點(diǎn)是調速困難，限制了或借助機械式實(shí)現調速，在許多應用場(chǎng)合下難以實(shí)現。

　　就負載類(lèi)型而言，變頻器主要有兩個(gè)典型應用：1、恒扭矩應用;2、變扭矩應用。在應用方面，主要有：1、以改進(jìn)工藝為主要目標，保證工藝過(guò)程中的最佳轉速，不同負荷下的最佳轉速，精確定位等。它具有良好的調速性能，提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，增加了舒適度，使設備合理化，適應或改善了環(huán)境等。二是以節能為主要目的——需要調節流量或壓力的風(fēng)機、泵類(lèi)機械的轉速控制，實(shí)現節能改造效果十分顯著(zhù)。

 

　　二，變頻調速原理

　　風(fēng)扇、水泵、空氣壓縮機、液壓油泵、循環(huán)泵等電動(dòng)機負載占企業(yè)用電設備的絕大多數。由于受技術(shù)條件的限制，這種負載的流量、壓力或風(fēng)量控制系統幾乎都是閥控系統，即電動(dòng)機以額定轉速驅動(dòng)，系統提供恒定流量、壓力或風(fēng)量的系統，當設備工作要求改變時(shí)，通過(guò)設在出風(fēng)口上的溢流、溢壓閥門(mén)或比例調節，以調節負載的流量、壓力或風(fēng)量，從而滿(mǎn)足設備工況變化的需要。通過(guò)溢壓閥或比例調節閥的溢流溢壓，將釋放出大量的能量，而這部分能量實(shí)際上是電機從電網(wǎng)吸收能量的一部分，造成電能的巨大浪費。由這種負載的工作特性可知，其電機功率與轉速的立方成正比，而轉速與頻率的大小成正比。若改變電機的運行方式，使其不始終按額定工作頻率運行，而改用變頻調速控制系統進(jìn)行啟?？刂坪驼{整運行，則其轉速可在0~2900r/min范圍內連續可調，即輸出的流量、壓力或風(fēng)量也可在0~100%范圍內連續可調，使其與負載的工作需要精確匹配，從而達到節能降耗的目的。

　　電動(dòng)機的轉速為：n=60f(1-s)/p。

　　公式：n=電機轉速

　　f=供電頻率

　　P=電機的極對數

　　s=轉差率

　　從中可以看出，交流電機的同步轉速n與電源頻率f成正比，因此，改變電源頻率可以改變電機的轉速，從而達到調速的目的。

 

　　三，變頻調速節能技術(shù)的基本原理

　　正如它的名字所說(shuō)，變頻調速節能，變頻調速節能。以下主要對兩種典型負載應用的節能原理進(jìn)行了分析。

　　a)恒力矩負載類(lèi)應用。

　　恒扭矩負荷無(wú)論轉速如何變化，負荷都是恒定扭矩。

　　下列公式：P=K*T*N

　　K=系數P=軸功率T=負載轉矩N=轉速　　由上面的公式可以看出，軸功率與電機的轉速成正比，在因工藝需要對電機速度進(jìn)行調整時(shí)，自然可以實(shí)現相應比例的節能。

　　(2)、變轉矩負載類(lèi)應用程序。

　　離心風(fēng)機、泵類(lèi)是典型的變轉矩負荷，其工作特點(diǎn)為：多數風(fēng)機長(cháng)期連續運行，由于負荷轉矩與轉速的平方成正比，所以一旦轉速超過(guò)額定轉速，就會(huì )導致電機嚴重超負荷，因此風(fēng)機、泵類(lèi)一般不能在額定頻率運行。

瑞澤能源是一家專(zhuān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統高效節能技術(shù)、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化節電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節能、風(fēng)機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環(huán)水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應用，公司依托三元流技術(shù)設計的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機、離心式空壓機的節能改造，技術(shù)應用可靠，業(yè)績(jì)優(yōu)良。