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变频器的节电原理!

导读: 一直都听别人说变频器能省电,说的人多了也就接受了,但一直没弄懂变频器为什么能省电,同时又能省多少,是高频省的多还是低频省的多?

一直都听别人说变频器能省电,说的人多了也就接受了,但一直没弄懂变频器为什么能省电,同时又能省多少,是高频省的多还是低频省的多?

而且还有如下几个疑问:

1、如果两个一模一样的电机都工作在50HZ的工频状态下,一个使用变频器,一个没有,同时转速和扭矩都在电机的额定状态下,那么变频器还能省电吗?能省多少呢?

2、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作(频率,转速还是一样50HZ),有变频器的那个能省多少电?

3、同样的条件,空载状态下能省多少,这三种状态下哪个省的更多?

答:变频器可以省电这是不可磨灭的事实,在某些情况下可以节电40%以上,但是某些情况还会比不接变频器浪费!

变频器是通过轻负载降压实现节能的,拖动转距负载由于转速没有多大变化,即便是降低电压,也不会很多,所以节能很微弱,但是用在风机环境就不同了,当需要较小的风量时刻,电机会降低速度,我们知道风机的耗能跟转速的1.7次方成正比,所以电机的转距会急剧下降,节能效果明显。如果我们用在油井上,就会因为在返程使用制动电阻白白浪费很多电能反而更废电(公众号:泵管家)。

当然,如果环境要求必须调速,变频器节能效果还是比较明显的。不调速的场合变频器不会省电,只能改善功率因数。

1、如果两个一模一样的电机都工作在50HZ的工频状态下,一个使用变频器,一个没有,同时转速和扭矩都在电机的额定状态下,那么变频器还能省电吗?能省多少呢?

答:对于这种情况,变频器只能改善功率因数,并不能节省电力。

2、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作(频率,转速还是一样50HZ),有变频器的那个能省多少电?

答:如果使用了自动节能运行,这个时刻变频器能降压运行,可以节省部分电能,但是节电不明显。

3、同样的条件,空载状态下能省多少,这三种状态下哪个省的更多?

答:拖动型负载空载状态也节省不了多大的电能。

比如关于“闭环控制”如是说。我认为有讨论的空间。文中的闭环概念太狭义了。闭环控制不仅仅是转速传感器反馈才算数。矢量控制时的频率控制就是闭环控制,而且是装置内部的闭环控制,V/F控制才属于开环控制,另外还有温度、压力、流量等等物理量的PID调节器反馈控制,都是闭环控制的范畴。而且都是可以通过变频器调节实现的。不应该将闭环控制概念解释得那么窄。

再比如,制动的概念,那种解释就象废话一样,玩弄文字游戏,说了等于没说一样。

1.变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。

2.作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。

3.变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:

第一,大功率并且为风机/泵类负载;

第二,装置本身具有节电功能(软件支持);

第三,长期连续运行。这是体现节电效果的三个条件。

除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能,就是夸大或是商业炒作。知道了原委,你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用,否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。

4. 采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?

采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器(公众号:泵管家),起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

5. 在同一工厂内大型电机一起动,运转中变频器就停止,这是为什么?

电机起动时将流过和容量相对应的起动电流,电机定子侧的变压器产生电压降,电机容量大时此压降影响也大,连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断,因而有时保护功能(IPE)动作,造成停止运转。

6. 装设变频器时安装方向是否有限制。

变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的,上下的关系对通风也是重要的,因此,对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位,尽可能垂直安装。

7.不采用软起动,将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以?

在很低的频率下是可以的,但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流(6~7倍额定电流),由于变频器切断过电流,电机不能起动。

8.电机超过60Hz运转时应注意什么问题?

(1) 机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。

(2) 电机进入恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要注意)。

(3) 产生轴承的寿命问题,要充分加以考虑。

(4) 对于中容量以上的电机特别是2极电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。

9.变频器可以传动齿轮电机吗?

根据减速机的结构和润滑方式不同,需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为最大极限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。

10.变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?

机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁

辅助绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。

11.变频器本身消耗的功率有多少?

它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内藏再生制动式(FR-K)变频器,如果把制动时的损耗也考虑进去,功率消耗将变大,对于操作盘设计等必须注意。

12.为什么不能在6~60Hz全区域连续运转使用?

一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却,若速度降低则冷却效果下降,因而不能承受与高速运转相同的发热,必须降低在低速下的负载转矩,或采用容量大的变频器与电机组合,或采用专用电机。

13.使用带制动器的电机时应注意什么?

制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作,将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。

14.想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机,电机却不动,清说明原因

变频器的电流流入改善功率因数用的电容器,由于其充电电流造成变频器过电流(OCT),所以不能起动,作为对策,请将电容器拆除后运转,甚至改善功率因数,在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。

15.变频器的寿命有多久?

变频器虽为静止装置,但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件,如果对它们进行定期的维护,可望有10年以上的寿命。

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