變頻器的運用及節能講解

1.控制電機的啟動電流

當電機通過工頻直接啟動時，它會產生7~8倍的電機額定電流，這個電流將大大增加電機繞組的電應力并產生熱量，從而降低電機的壽命。

而變頻器調速可以在零速零電壓條件下使用，一旦頻率和電壓的關系建立，變頻器就可以按照v/f或矢量控制帶動負載進行工作，使用變頻調速能充分降低啟動電流，提高繞組承受能力，對供熱企業直接的好處就是電機的維護成本進一步降低，增大電機的使用壽命。

2.降低電力線路的電壓波動，改善電網質量

在電機工頻啟動時，電流劇增的同時，電壓也會大幅度波動。電壓下降的幅度將取決于啟動電機功率大小和配電網的容量，電壓下降會導致同一供電網絡中的電壓敏感設備故障跳閘或工作異常，如DCS系統，PC機和接觸器等均會出錯，而采用變頻調速后，由于零頻零壓時逐步啟動，則能最大程度上消除電壓下降。

3.啟動時需要的功率更低

電機功率與電流和電壓的乘積成正比，通過工品直接啟動電機消耗的功率將大大高于變頻器啟動所需要的功率，比例315kw循環泵的直接啟動，電機所產生的電涌就會對其他設備產生嚴重影響，甚至使變壓器過流跳閘，從而受到電業部門的警告，而采用變頻器進行電機啟停，就不會產生類似的問題。

4.可調的加減速功能

運行速度及轉矩極限變頻器調速可以按照用戶的需要自由地設置加減速時間，其加減速方式也可以選擇，比如，直線型，S型等。通過這種方式，使電機或相連的機械部分軸或齒輪都不會產生劇烈的振動，進一步降低機械磨損和損耗。同時通過外加電位器或手操器等可以方便的，光滑的調節運行速度，通過變頻器調速后，能夠設置相應的轉矩極限來保護機械不致損壞，從而保證生產過程的連續性和產品的可靠性，目前的變頻技術使轉矩極限可調，甚至轉矩的控制精度都能達到3%~5%左右。

5.節能

水泵和風機是供熱企業中耗能比較大的動力設備，采用變頻器后能大幅度的降低能耗，例如10T爐的鼓風機電動機的數據是Pmn=55KW，Nmn=980r/min，在輸出風量相同的前提下，配用變頻器前后的實測數據是：

5.1配用變頻器前(用風門調節)

U1=380vI1=82AP1=48KW

5.2配用變頻器后

U1c=380vI1c=42AP1c=27KW所測數據為電源測的數據，今天就其節能效果計算如下：

5.2.1電動機節能計算

(1)配用變頻器前的年消耗電能(按每天工作12小時，每年170天計)

W1=48@12@170kw#h=97920kw#h(2)配用變頻器后的年消耗電能W2=27@12@170kw#h=55080kw#h(3)年節約電能vW=97920-55080=42840kw#h

5.2.2線路損耗的節能

鼓風機電鎖長度為115km，銅導線截面積為S =100m2配用變頻器前后線路損耗計算如下：

(1)單根導線電阻

R=01017@1500/100=012558(式中01017為銅的電阻率，單位是8.mm2 /m)

(2)配用變頻器前的線路損耗

Pl1=3@822 @01255/1000kw=5114kw Wh1=5114@12@170kw#h=10486kw#h(3)配用變頻器后的線路損耗

Pl1c=3@42 2 @01255/1000kw=1135kw Wl1c=1135@12@170=2754kw#h(4)年節約的線路損耗

vW=10486-2754=7732kw#h 51213年節能總計vW=42840+7732=50572kw#h如每小時電費按一元計，則年節約電費vá=1@50572=50572元一年節約的錢數超過了一臺55kw變頻器本身的價格。即用不了一個供熱運行期，因采用變頻調速技術所需的成本即可收回。

6.變頻調速用于泵水管道

在供熱企業中水泵的使用率是最高的，而水錘效應是供熱管道最突出的，最應解決的問題。

電動水泵在全壓下啟動時，啟動時間要不了1秒，在這不到1秒的時間里，管道的流量從零增大到額定流量，流體流量的十分急劇的變化將在管道內產生壓強過高或過低的沖擊力，并可能出現/空化0效應現象。

壓力沖擊管壁將產生噪聲，猶如錘子敲擊管子一樣，稱為/水錘效應0.水錘效應非但產生噪音，更為嚴重的是還將引起物理性破壞。在壓強過高的瞬間，可引起管子破裂。而壓強過低時，又會引起管子的癟塌。空化效應則會引起液體強烈的攪動而導致管子內壁的侵蝕和液體的氣化，此外水錘效應也可能損壞閥門和緊固件。在直接停機時，液體的勢能將克服電機的慣性，而使系統急劇的停住，同樣會引起壓力的沖擊和水錘效應。

采用變頻調速后，可以根據需要，設定其升減時間，使管道系統內的流量變化率減小到允許范圍內，從而達到完全，徹底地消除水錘效應的目的，非但方法十分簡便，而且效果是最為理想的。