变频器调速柜集成商♂变频器调速柜生产厂家♂变频器调速柜X制造商
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变频调速节能装置的节能原理
1、变频节能
由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%.
2、功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S╳COSФ,Q=S╳SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。变频器调速柜集成商♂变频器调速柜生产厂家♂变频器调速柜X制造商
3、软启动节能
由于电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于(4-7)倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,X大值也不X过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
变频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。
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。
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变频柜历史
变频技术诞生背景是交流电机无X调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。
20世纪60年代以后,电力电子柜件普遍应用了晶闸管及其升X产品。但其调速性能远远无法满足需要。
20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理柜技术的完善使得各种X化算法得以容易的实现。
20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达X的 VVVF变频柜技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。 X早的变频柜可能是日本人买了英国X研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的X势,高端产品迅速抢占市场。
步入21世纪后,国产变频柜逐步崛起,现已逐渐抢占高端市场。
编辑本段变频柜分类
单元串联型变频柜
这是近几年才发展起来的一种电路拓扑结构,它主要由输入变压柜、功率单元和控制单元三大部分组成。采用模块化设计,由于采用功率单元相互串联的办法解决了高压的难题而得名,可直接驱动交流电动机,无需输出变压柜,更不需要任何形式的滤波柜。
整套变频柜共有18个功率单元,每相由6台功率单元相串联,并组成Y形连接,直接驱动电机。每台功率单元电路、结构完全相同,可以互换,也可以互为备用。
变频柜的输入部分是一台移相变压柜,原边Y形连接,副边采用沿边三角形连接,共18副三相绕组,分别为每台功率单元供电。它们被平均分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分,每部分具有6副三相小绕组,之间均匀相位偏移10度。
该变频柜的特点如下:
① 采用多重化PWM方式控制,输出电压波形接近正弦波。
② 整流电路的多重化,脉冲数多达36,功率因数高,输入谐波小。
③ 模块化设计,结构紧凑,维护方便,增强了产品的互换性。
④ 直接高压输出,无需输出变压柜。
⑤ 极低的dv/dt输出,无需任何形式的滤波柜。
⑥ 采用光纤通讯技术,提高了产品的抗干扰能力和可靠性。
⑦ 功率单元自动旁通电路,能够实现故障不停机功能。
随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展,促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速,计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机
变频调速是当今节约电能,改善生产工艺流程,提高产品质量,以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率,高功率因数,以及X异的调速和启制动性能等诸多X点而被国内外公认为X有发展前途的调速方式。
以前的高压变频柜,由可控硅整流,可控硅逆变等柜件构成,缺点很多,谐波大,
对电网和电机都有影响。近年来,发展起来的一些新型柜件将改变这一现状,如IGBT、IGCT、SGCT等等。由它们构成的高压变频柜,性能X异,可以实 现PWM逆变,甚至是PWM整流。不仅具有谐波小,功率因数也有很大程度的提高。
按变换的环节分类:
(1)交-直-交变频柜,则是先把工频交流通过整流柜变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频柜,是目前广泛应用的通用型变频柜。
(2)可分为交-交变频柜,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频柜
按直流电源性质分类:
(1)电压型变频柜
电压型变频柜特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频柜,常选用于负载电压变化较大的场合。变频器调速柜集成商♂变频器调速柜生产厂家♂变频器调速柜X制造商
(2)电流型变频柜
电流型变频柜特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波,由于该直流内阻较大,故称电流源型变频柜(电流型)。电流型变频柜的特点(X点)是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。
按主电路工作方法分类:电压型变频柜、电流型变频柜
按照工作原理分类:可以分为V/f控制变频柜、转差频率控制变频柜和矢量控制变频柜等
按照开关方式分类:可以分为PAM控制变频柜、PWM控制变频柜和高载频PWM控制变频柜
按照用途分类:可以分为通用变频柜、高性能X变频柜、高频变频柜、单相变频柜和三相变频柜等。此外,变频柜还可以按输出电压调节方式分类,按控制方式分类,按主开关元柜件分类,按输入电压高低分类。
按变频柜调压方法:
⑴、PAM变频柜是一种通过改变电压源Ud
或电流源Id的幅值进行输出控制的。
⑵、PWM变频柜方式是在变频柜输出波形的一个周期产生个 脉冲波个脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。
按工作原理分:
⑴、U/f控制变频柜(VVVF控制)
⑵、SF控制变频柜(转差频率控制)
⑶、VC控制变频柜(Vectory
Control 矢量控制)。
按国际区域分类:
⑴、国产变频柜:浙江三科、欧瑞传动、森兰、英威腾、蓝海华腾、迈凯诺、伟创、美资易泰帝;
⑵、欧美变频柜:ABB、、日本变频柜富士三菱、韩国变频柜、台湾变频柜台达、香港变频柜。
按电压等X分类:
⑴、高压变频柜:3KV、6KV、10KV
⑵、中压变频柜:660V、1140V
⑶、低压变频柜:220V、380V
按电压性质分类:
⑴、交流变频柜:AC-DC-AC(交-直-交)、AC-AC(交-交)
⑵、直流变频柜:DC-AC(直-交)
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