電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造：電機(jī)轉(zhuǎn)速

電機(jī)是一種能耗高、用途廣泛的電力消耗設(shè)備。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)電力總裝機(jī)容量約4億千瓦，年耗電量約6000億kwh，占全球電力消費(fèi)總量的70%-80%。目前，我國(guó)中小型電機(jī)占了80%左右，但中小型電機(jī)耗損電量卻占了電機(jī)總損耗的90%。

　　電機(jī)是一種能耗高、用途廣泛的電力消耗設(shè)備。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)電力總裝機(jī)容量約4億千瓦，年耗電量約6000億kwh，占全球電力消費(fèi)總量的70%-80%。目前，我國(guó)中小型電機(jī)占了80%左右，但中小型電機(jī)耗損電量卻占了電機(jī)總損耗的90%。電動(dòng)機(jī)在我國(guó)的實(shí)際應(yīng)用與國(guó)外相比，差距很大，機(jī)組效率為75%，比國(guó)外低10%;系統(tǒng)運(yùn)行效率為30%—40%，比國(guó)際先進(jìn)水平低20—30%。所以中小功率電機(jī)在我國(guó)節(jié)能潛力很大，電機(jī)節(jié)能勢(shì)在必行。

　　其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便、價(jià)格低廉、堅(jiān)固耐用、工作可靠，可在惡劣環(huán)境下使用，因此被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。尤其對(duì)于各行各業(yè)中的泵類、風(fēng)機(jī)等的拖動(dòng)，非此即彼，因此，拖動(dòng)泵類、風(fēng)機(jī)等電機(jī)的節(jié)能工作倍受關(guān)注。

　　伴隨著科學(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(yīng)用，變頻器的節(jié)能效果更加顯著。該系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，而且在不同負(fù)荷情況下，始終高效運(yùn)行，具有良好的動(dòng)態(tài)特性，可實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠性和高精度的自動(dòng)控制。與降壓調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速、交流串級(jí)調(diào)速等其他調(diào)速方式相比，變頻調(diào)速性能穩(wěn)定，調(diào)速范圍寬，調(diào)速效率高，隨著現(xiàn)代控制理論和電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)日臻完善，已成為目前交流電機(jī)調(diào)速的新趨勢(shì)。在工業(yè)領(lǐng)域中，變頻裝置(變頻器)得到了廣泛的應(yīng)用。

　　采用變頻器調(diào)速信號(hào)傳遞快，控制系統(tǒng)具有較小的時(shí)滯，反應(yīng)靈敏，調(diào)節(jié)系統(tǒng)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，變頻器是廠礦企業(yè)節(jié)能降耗的首選產(chǎn)品。

　　變頻電機(jī)節(jié)電器是新一代電機(jī)專用控制產(chǎn)品，采用微處理器數(shù)字控制技術(shù)，通過(guò)內(nèi)置專用節(jié)電優(yōu)化控制軟件，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的電壓、電流，在不改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的情況下，保證電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)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(fèi)。

　　目前，交流電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛，約占所有類型電機(jī)的85%左右，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，無(wú)需維護(hù)，但其缺點(diǎn)是調(diào)速困難，限制了或借助機(jī)械式實(shí)現(xiàn)調(diào)速，在許多應(yīng)用場(chǎng)合下難以實(shí)現(xiàn)。

　　就負(fù)載類型而言，變頻器主要有兩個(gè)典型應(yīng)用：1、恒扭矩應(yīng)用;2、變扭矩應(yīng)用。在應(yīng)用方面，主要有：1、以改進(jìn)工藝為主要目標(biāo)，保證工藝過(guò)程中的最佳轉(zhuǎn)速，不同負(fù)荷下的最佳轉(zhuǎn)速，精確定位等。它具有良好的調(diào)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(shè)備合理化，適應(yīng)或改善了環(huán)境等。二是以節(jié)能為主要目的——需要調(diào)節(jié)流量或壓力的風(fēng)機(jī)、泵類機(jī)械的轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造效果十分顯著。

 

　　二，變頻調(diào)速原理

　　風(fēng)扇、水泵、空氣壓縮機(jī)、液壓油泵、循環(huán)泵等電動(dòng)機(jī)負(fù)載占企業(yè)用電設(shè)備的絕大多數(shù)。由于受技術(shù)條件的限制，這種負(fù)載的流量、壓力或風(fēng)量控制系統(tǒng)幾乎都是閥控系統(tǒng)，即電動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)提供恒定流量、壓力或風(fēng)量的系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備工作要求改變時(shí)，通過(guò)設(shè)在出風(fēng)口上的溢流、溢壓閥門(mén)或比例調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)負(fù)載的流量、壓力或風(fēng)量，從而滿足設(shè)備工況變化的需要。通過(guò)溢壓閥或比例調(diào)節(jié)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(jī)從電網(wǎng)吸收能量的一部分，造成電能的巨大浪費(fèi)。由這種負(fù)載的工作特性可知，其電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，而轉(zhuǎn)速與頻率的大小成正比。若改變電機(jī)的運(yùn)行方式，使其不始終按額定工作頻率運(yùn)行，而改用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行啟?？刂坪驼{(diào)整運(yùn)行，則其轉(zhuǎn)速可在0~2900r/min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，即輸出的流量、壓力或風(fēng)量也可在0~100%范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，使其與負(fù)載的工作需要精確匹配，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為：n=60f(1-s)/p。

　　公式：n=電機(jī)轉(zhuǎn)速

　　f=供電頻率

　　P=電機(jī)的極對(duì)數(shù)

　　s=轉(zhuǎn)差率

　　從中可以看出，交流電機(jī)的同步轉(zhuǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到調(diào)速的目的。

 

　　三，變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)的基本原理

　　正如它的名字所說(shuō)，變頻調(diào)速節(jié)能，變頻調(diào)速節(jié)能。以下主要對(duì)兩種典型負(fù)載應(yīng)用的節(jié)能原理進(jìn)行了分析。

　　a)恒力矩負(fù)載類應(yīng)用。

　　恒扭矩負(fù)荷無(wú)論轉(zhuǎn)速如何變化，負(fù)荷都是恒定扭矩。

　　下列公式：P=K*T*N

　　K=系數(shù)P=軸功率T=負(fù)載轉(zhuǎn)矩N=轉(zhuǎn)速　　由上面的公式可以看出，軸功率與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，在因工藝需要對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，自然可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)比例的節(jié)能。

　　(2)、變轉(zhuǎn)矩負(fù)載類應(yīng)用程序。

　　離心風(fēng)機(jī)、泵類是典型的變轉(zhuǎn)矩負(fù)荷，其工作特點(diǎn)為：多數(shù)風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，由于負(fù)荷轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，所以一旦轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)嚴(yán)重超負(fù)荷，因此風(fēng)機(jī)、泵類一般不能在額定頻率運(yùn)行。

瑞澤能源是一家專注節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“5S”流體輸送系統(tǒng)高效節(jié)能技術(shù)、電能質(zhì)量?jī)?yōu)化節(jié)電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節(jié)能、風(fēng)機(jī)節(jié)能、空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、供水系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、配電系統(tǒng)節(jié)能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，公司依托三元流技術(shù)設(shè)計(jì)的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機(jī)、離心式空壓機(jī)的節(jié)能改造，技術(shù)應(yīng)用可靠，業(yè)績(jī)優(yōu)良。