2014年暖通工程師《基礎知識》輔導資料(4)

　　二、變頻器控制對像：

　　變頻器應用，可分為兩大類：一種是用于傳動調速，另一種是各種靜止電源(靜止電源暫且不講)。變頻傳動調速，其應用目的就是通過對電機調速來達到節(jié)約能源?？刂茖ο缶褪窃趧恿υO備上實現(xiàn)電―機轉換的電動機。這是由感應式異步電動機的性能和特征決定，其次是由于所帶的負載對電機調速的負荷適應性所決定。由電機轉速的數(shù)學公式我們知道，電機的實際轉速，主要取決于電機定子的旋轉磁場(n1=t*f/p)。對一個繞制好的電機，其旋轉磁場轉速完全取決供電頻率，t為時間常數(shù)，P為電機的極對數(shù)，n1正比電源頻率f，從電機的結構上我們看到定、轉子之間沒有任何電的連接，基于磁場感應和機械慣性，轉子的轉速和定子旋轉磁場的轉速總是不同步，差一個轉差數(shù)(一般為n1的1%――1.8%，)稱為轉差率S，由此可見電機的轉速也正比于電源的頻率。n2=t*f(1-s)/p從異步電動機變頻時機械特性曲線中，我們不難看出轉速的變化對電機的轉矩影響較小，對于傳動機械功率要求完全可以滿足。變頻調速控制是在降低輸出頻率的同時輸出電壓也相應降低，轉矩正比輸出電壓。轉矩也會有些減少。這種純電氣調速系統(tǒng)是人為地改變電動機的機械特性來獲得不同的轉速，直接與拖動機械相連接不需原機械設備做任何調整，這對于節(jié)能改造成本，保持原有機械性能都大有好處。變頻傳動調速的特點是：

　　1、不用改動原有設備包括電機本身;

　　2、可實現(xiàn)無級調速，滿足傳動機械要求;

　　3、變頻器軟啟、軟停功能，可以避免啟動電流沖擊對電網(wǎng)的不良影響，減少電源容量的同時還可以減少機械慣動量，減少機械損耗;

　　4、不受電源頻率的影響，可以開環(huán)、閉環(huán)手動/自動控制;

　　5、低速時，定轉矩輸出、低速過載能力較好;

　　6、電機的功率因數(shù)隨轉速增高功率增大而提高。使用效果較好。

　　三、風機、水泵節(jié)能-----變頻控制

　　機電設備配合設計原則：電機的最大功率必須滿足負載下的機械功率和轉矩，對于不同的負載，最大值并非時時刻刻都發(fā)生、負載的變化是非線性的，而電機的輸出功率卻是恒定的，這就意味著在非最大負載時電機輸出了相當一部分多余功率，電能也就白白浪費掉了。風機、水泵類就是較典型例子。

　　風機、水泵類風量和流量的控制在過去很少采用轉速控制方式，基本上都是由鼠籠型異步電動機拖動，進行恒速運轉，當需要改變風量或流量時，事實上都采用調節(jié)擋風板或節(jié)流閥。這種控制雖然簡單易行，能滿足流量要求，但對電機來講，從節(jié)省能源的角度來看是非常不經(jīng)濟的。生產(chǎn)中很容易檢測出來。

　　這類設備一般都是長時間運行，甚至很久不停機。在實際檢測中發(fā)現(xiàn)，除在極短時間流量最大值外，近90%時間運行在中等或較低負荷狀態(tài)，總用電量至少有40%以上被浪費掉。采用變頻調速控制，對風機、水泵類機械進行轉速控制來調節(jié)流量的方法，對節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益具有非常重要意義。

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