

一、變頻調速節(jié)能技術的原理
1 變頻調速技術的原理
由于交、直流調速方式的性能較差,因此對于交流異步電機來說大多采用變頻調速技術,并且由于該技術具有運行平穩(wěn)、功能完善、安裝調試方便、調速精度高、調速范圍寬、結構簡單以及節(jié)能效果顯著等優(yōu)點,已經成為了目前交流電機調速的主要方式?,F(xiàn)階段的鍋爐燃燒控制系統(tǒng)大多都是通過調節(jié)風門擋板來實現(xiàn)風量的調節(jié)。因此調節(jié)閥的開啟角度與管網流量、壓力的關系就如下圖1所示:
當鼓風機電機以n0的額定轉速運行時,如果閥門進行a0、a、a1的角度開啟時,則管道的流量與壓力只能沿著上圖中的A、B、C三點進行變化,如果想要將流量減小到Q1狀態(tài),則閥門的開度也必須減小到a1的狀態(tài),此時閥前的壓力也從原來的P0提高到了Pq,實現(xiàn)調速控制后,閥后的壓力也從原來的P0降低到了Ph。此時,閥門的前后就存在了一個較大的壓差ΔP,ΔP是此時閥前后的壓差,等于Pq-Ph。如果使用變頻調速技術,在閥門開度為a0的狀況下,保持風機n1的轉速、Q1的力量,則管線壓力則為Ph,雖然工藝相同,但是卻大幅度降低了電機的能耗。為了對比,我們在管道流量為Q1的狀況下,計算通過調節(jié)閥門,電機消耗的功率為:
Nj= KPqQ1
通過變頻調速急速,電機消耗的功率為:
Nf =KPhQ1
則能夠節(jié)省的電能為:
Nj-Nf=Q1ΔP=KQ1(Pq-Ph)
并通過上圖,我們可以判定在流量越小,則閥門的前后壓差就越大,所以采用變頻調速技術使電機保持在低轉速、小流量的狀況下,具有優(yōu)異的節(jié)能效果。
2變頻調速的方法
在電機工作狀態(tài)下,變頻調速技術也可以通過改變交流電機的輸入電源頻率,來實現(xiàn)電機輸出轉速的調節(jié),最終實現(xiàn)變頻調速。已知的交流電機輸出轉速與輸出頻率的關系為:
N=60f(1-s)/p,其中n代表了電動機的輸出轉速;f代表電源頻率;s代表轉差率;p則代表極對數(shù)。
由此可見,電機的輸出轉速與轉差率、電源頻率以及極對數(shù)的關系,一旦電機選定,就無法對電機的轉差率以及極對數(shù)進行改變,所以通過調節(jié)電源頻率的方式就可以實現(xiàn)電機轉速的控制。目前很多行業(yè)中都已經開始廣泛使用變頻器,通過變頻器的應用把工頻電源轉換為可控頻率的電機,促進電機進行變速運轉。
