1.風機的特性分析及節(jié)能原理風機是一種平方轉矩負載,其轉速n與風量Q、風壓H及風機軸功率N之間的關系為:
Q1= Q2(n1/n2)、H1=H2(n1/n2)2、N1=(n1/n2)3當電機驅動風機時,電動機的軸功率為:P=ρQH/ ncηF圖中n為風機在轉速n1下風壓—風量(H-Q)的特性;n2為風機在轉速n2下風壓下風壓—風量(H-Q)的特性;曲線R1、R2為管阻特性。
設引鼓風機在工作點A點效率是******,輸出的風量Q為******100%,功率P1 與AH1OQ1成正比。根據(jù)生產工藝要求,為風量需從Q1減少到Q2時,如果采用調節(jié)閥門方法(相當增加管理),使管理特性從曲線R1變到R2 ,系統(tǒng)由原來的標準工作點A變到新的工作點B運行。此時風機的風壓增加,軸功率P2與面積BH2OQ1成正比。如果采用變頻器控制方式,風機轉速由n1 降到n2 ,在滿足同樣風量Q2 的情況下,風機風壓H3 大幅降低,軸功率P3與面積CH3OQ1成正比。軸功率P3 和P1、 P2相比將顯著減小,節(jié)省的功率省耗△P與面積BH2H3C成正比。節(jié)能的效果是十分顯著的。
2.異步電動機調速方法電動機的轉數(shù)n與同步轉數(shù)n0之間的關系為:
n=(1-S)n0=(1-S)60f/p(式中:n—轉數(shù),n0—同步轉數(shù),S—轉差率,f—頻率,p—極對數(shù)。)可見改變電動機的轉數(shù)有三種方法,就是改變轉差率S、改變頻率f、改變極對數(shù)p。由此產生了多種調速方法。這里只討論改變頻率f的調速方法:
變頻調速是使用晶閘管變頻電源通過改變電動機定子繞組的頻率,實現(xiàn)改變同步轉數(shù)來調速。這種方法高效率、范圍寬和精度高的調速性能。因規(guī)格系列齊全,可以滿足各種不同需求,從而被廣泛采用,是較理想調速方法。它可分為兩大類:
2.1交—直—交變頻調速:是通過將電網(wǎng)中的交流電整流成直流電,再逆變?yōu)轭l率可調的交流電。根據(jù)直流電濾波方式的不同,可為電壓型(電容器濾波)和電流型(電感濾波)兩種。
2.2交—交變頻調速:它只有一級功率變換,省去直流環(huán)節(jié),可減少損耗,提高效率。由于此結構較復雜、額定工作頻率較低,造價較高。常用于大容量的交流調速設備中(國外單臺變頻裝置容量已超過10000kw)。變頻調速的不足之處是造價高、結構復雜、功率因數(shù)低、諧波較大。
3.現(xiàn)狀概述和改造方案及具體實施供暖公司是大能耗企業(yè),同時也是資源節(jié)約與綜合利用的主導機構。在目前我國電力短缺,資源緊張的情況下,要率先實施節(jié)電改造,以求推動節(jié)能工作。
供暖公司用電情況有以下幾個特點:
(1)動力設備較多、容量較大,供暖期連續(xù)時間長。
(2)系統(tǒng)用電效率低,電能浪費較大。
改造方案及具體實施根據(jù)負荷運行實際情況,動力配電系統(tǒng)具有很大的節(jié)電空間,本著節(jié)能、安全、經濟的原則,在各方大力支持配合下,經對公司整體用電分布細致的考察,決定采用變頻調速裝置對風機進行變頻調速,目標節(jié)電率25%以上。
系統(tǒng)由兩種操作模式可供選擇:工頻運行狀態(tài)和變頻運行狀態(tài)。
(1)工頻運行狀態(tài):操作臺狀態(tài)選擇開關置于工頻位置,這是QS1、KM1、QS2、KM2斷開,QF、QS3閉合,用操作臺控制KM3的閉合與斷開,實現(xiàn)電機的工頻運行及停機。
(2)變頻運行狀態(tài):若系統(tǒng)需要變頻運行,則操作臺狀態(tài)選擇開關置于變頻運行位置,這時QS3、KM3斷開,QS1、QS2、QF閉合,用操作臺控制KM1、KM2的斷開與閉合,實現(xiàn)電機的變頻運行與停止,變頻器頻率的高低有操作臺的電位器控制或主機設置,閉環(huán)或速度上升時間均有主機設置。
4.風機變頻調速的優(yōu)點◆根據(jù)流量或壓力變化調節(jié)轉速,降低電能損耗,節(jié)約生產成本。
◆保證恒壓,提高供風質量。
◆避免壓力過高造成的跑、冒、漏,節(jié)約資源,延長設備使用命令。
◆實現(xiàn)電機軟啟動,啟動電流限定為額定電流,減小了電機啟動時對電網(wǎng)和設備的沖擊,可降低供電容量。
◆二極管整流輸入,功率因數(shù)較高,額定工況下功率因數(shù)可高達97%,無需無功補償。
◆實現(xiàn)自動化控制,無需調節(jié)閥門、擋板,減輕操作人員的工作強度。
5.結束語變頻調速適用范圍廣泛,在多臺電動機同頻拖動,或者調速范圍大的低速大容量拖動中發(fā)揮著不可替代的作用。其調速范圍廣(100%-0%),調速精度高(0.5%),節(jié)電效果好(多數(shù)約為40%左右),其性能是其它各種交流調速技術不能比擬的。但變頻器的價格較高(一般為1500元/kw,)。
隨著新的控制理論和計算機技術的運用,更高性能、更適合調速控制的新型電動機和調速系統(tǒng)必將不斷涌現(xiàn)出來。新型電動機調速技術將向著高效率、高性能、響應快、智能化、綠色化的方向發(fā)展。為我國經濟發(fā)展作出更大貢獻。
轉自:http://www.cecol.com.cn/nyjy/20151106/11610106.html