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工控变频器的节能节电原理

2020-08-07 11:33 来源: 网络
  变频器(Variable-frequencyDrive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。



  1、通过调节转速节能节电:工业企业为保证生产装置的可靠性,驱动能力较设计负荷都留有一定的裕量。因此,就会出现很多电机并非在满负荷状态下运行,从而多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。对于这种状况,通过变频器调速功能可以降低电机的运行速度,从而使电机在维持恒压的同时降低电能的消耗。

  假设电机转速从N1下降到N2,则其轴功率P将变为:

  P2/P1=(N2/N1)3

  由此可见,通过降低电机转速的方式便可实现立方级的节能效果。

  2、通过动态调整效率节能:变频器自身配置的测控输出功能持续监测负载变动,并迅速作出调整以适应负载的变动,从而使电机的输出始终保持高效率。

  3、通过V/F功能节能:在保证电机输出力矩的情况下,变频自身可自动调节V/F曲线,减少了电机的输出力矩以及降低了输入电流,从而实现节能的目的。

  4、通过软启动功能节能:众所周知,电机在全压启动时,根据电机的启动力矩要求,从电网吸收的电流约为电机额定电流的7倍,而启动电流较大的话不仅浪费电力,而且对电网电压产生较大的波动,电网的不断波动也会增加线损和变损。通过变频器的软启动功能,电机启动电流可从0逐步上升到电机的额定电流,有效缓和了启动电流对电网的冲击,不仅降低了大电流电能的浪费,也降低了启动惯性对设备的大幅冲击,减少了设备寿命损耗。

  5、通过提高功率因数节能:大部分三相异步电动机都属于感性负载,由于电机在运行时大量吸收无功功率,造成功率因数较低。采用变频器后,其特性变成了:AC-DC-AC,通过变频器的整流滤波过程后,变频器对电网的阻抗特性呈阻性,提高了功率因数,从而减少了无功损耗。

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