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郑州英威腾变频器为你解析风机改造变频器能创造多少节能空间

来源:中国风机网 | 阅读(2042) | 2015-08-10 08:07:00

 、变频器改造原理及风机系统节能原理

3.1 变频器改造原理

变频器是利用电力半导体器件通断作用将工频电源变换为另一频率电能控制装置。低压变频器主要采用交—直—交方式,先把工频交流电源整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制交流电源以供给电动机。变频器电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。通过变频器可以自由调节电机的速度。

如图为变频器内的控制电路框图:


3.2风机系统节能原理

变频调速技术基本原理是电机转速与工作电源输入频率成正比关系: n =60 f(1-s)/p,(式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数);通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速流体力学基本定律可知:风机、泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q,压力H以及轴功率P具有如下关系:Q∝n ,H∝n2,P∝n3;即,流量与转速成正比,压力与转速平方成正比,轴功率与转速立方成正比。如下图示为压力H-流量Q曲线特性图:风机、泵类管路特性曲线R1工作时,工况点为A,其流量压力分别为Q1、H1,此时风机、泵类所需功率正比于H1与Q1的乘积,即正比于AH1OQ1的面积。工艺要求需减小流量到Q2,实际上通过增加管网管阻,使风机、泵类的工作点移到R2B点,压力增大到H2,这时风机、泵类所需功率正比于H2与Q2的乘积,即正比于BH2OQ2的面积。显然风机、泵类所需的功率增大了。这种调节方式控制虽然简单、但功率消耗大,不利于节能,是以高运行成本换取简单控制方式。

n1代表电机额定转速运行时的特性;

n2-代表电机降速运行n2转速时的特性;

R1-代表风机、泵类管路阻力最小时的阻力特性;

R2-代表风机、泵类管路阻力增大到某一数组时阻力特性。

若采用变频调速,风机转速由n1下降到n2,这时工作点由A点移到C点,流量仍是Q2,压力由H1降到H3,这时变频调速后风机所需的功率正比于H3与Q2的乘积,即正比于CH3OQ2的面积,由图可见功率的减少是明显的。对于风机、泵类设备采用变频调速后的节能效果,通常采用以两种方式进行计算:若采用变频调速,风机转速由n1下降到n2,这时工作点由A点移到C点,流量仍是Q2,压力由H1降到H3,这时变频调速后风机所需功率正比于H3与Q2乘积,即正比于CH3OQ2的面积,由图可见功率的减少是明显的。郑州英威腾变频器,郑州英威腾变频器维修,郑州ABB变频器维修,郑州安川变频器维修,郑州三垦变频器维修,郑州施耐德变频器维修,郑州台达变频器维修,郑州三菱变频器维修,郑州变频器节能改造,网站:www.hncsjx8.com  
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3.3风机系统节能举例分析

风机在改变转速时,其内部几何尺寸没有改变,所以根据流体原理可知:当转速变化时,流量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。这一比例关系表明:同一台风机当转速变化时,风机的性能参数将按上述比例关系变化,并且在变化过程中可保持效率基本不变。若风机的转速是可调节的,此刻用风量小则就可以适当的降低风机的转速以适应当时的需风量的变化,当风机的转速降为额定转速的90%时,轴功率呈三次方关系下降,则系统的节电率为:1-(0.9)³ =27%  

现有我公司完成的金星啤酒集团南阳分公司锅炉75千瓦风机改造项目实例。根据该公司要求为验证变频器节能效果,改造前,我们公司技术人员对该风机的运行数据进行实测记录,以便与改造后的运行数据进行比较。风机的电机功率的具体参数为:频率50HZ、电压380V、电流150A、功率75KW。老系统风机运行时的一组数据如下:

项目/电源

电压

电流

频率

风门开度%

转速R/MIN

实际功率

工频电源

380

117

50

45

1450

69.5

采用变频器运行后,我们在实验中得知在频率为42HZ(最大频率50HZ)时就能满足生产需求。以下是变频器控制运行时测量的具体数据,如下表:

 

项目/电源

电压

电流

频率

风门开度%

转速R/MIN

实际功率

变频电源

334

80

42

100

1280

39.8

由表中可知,运行时电流下降率为: 

(I前电流-I后电流)/I前×100%= [(117-80)/117] ×100%=31.6%

节电率为:(69.5-39.8)/69.5×100%=42.7%

75KW风机在使用变频调速后,自去年11月投入运行以来,效果非常明显,完全达到设计时的目标,其日节电量为713KWH

按每天三班工作制,每年300天工作日计算,则每年节约电能:

W节电=(69.5-39.8)×24×300=213840(KWH)

以该厂用电全年电费平均值0.50元/度计算,就今年节约电费10万元。由此可见经济效益是十分可观的。

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