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變頻器控制柜的節能特點

發布日期：2012-10-17 15:00  瀏覽次數：

變頻器控制柜是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，不僅具有軟啟動器柜的特點，而且能夠進行變頻調速，變頻器的類別有多種，按照變流環節的不同，可分為交一直一交變頻器和交一交變頻器。交一交變頻器由于沒有中間環節，變換效率高，但其連續可調的頻率范圍窄，故主要用于容量較大的低速拖動系統中；交一直一交變頻器由于把直流電逆變成交流電的環節較易控制，在頻率的調節范圍以及變頻后電動機的特性等方面，都具有明顯的優勢，目前迅速普及應用的主要是這一種。按電壓的調制方式分為SPWM 和PAM 變頻器，中、小容量的通用變頻器幾乎全部采用SPWM 變頻器。按直流電路的儲能環節分為電壓型和電流型變頻器，中、小容量的通用變頻器以電壓型變頻器為主。按輸入電源的相數分為三進三出變頻器和單進三出變頻器，大多數變頻器均為三進三出變頻器，單進三出變頻器主要用于容量較小的家用電器。變頻器在煤礦提升絞車、水泵、風機等得到了大量的應用。下面我們分析一下變頻器控制柜的節能特點。

變頻調速實現節能
    　變頻調速自動根據負載情況調整輸出電壓，通過對電機的較佳勵磁，有效地降低了無功損耗，提高系統功率因數，降低電機工作噪音, 延長電機使用壽命。
　　電動機的總電流(IS)為電機勵磁電流(IM)與電機力矩電流(IT)的矢量和, IS和IM夾角的余弦值即為電動機的功率因數；
　　電機勵磁電流決定于加在電機線圈上的電壓, 在工頻狀態下, 交流電壓為380V恒定不變, 因此勵磁電流也不會改變；
　　在變頻狀態下, 變頻器自動檢測負載力矩, 根據實際負載決定輸出電壓, 因此在負載較低的時候自動降低輸出電壓, 以維持較高的功率因數。
由于變頻器自動降低了電機勵磁電流, 使得輸出總電流明顯低于工頻工作的總電流, 節約了線路中的損耗和無功功率的損失；管道阻力h與流量Q的關系為h正比于RQ2，其中R為阻力系數 電機在恒速運行時，流量為100%情況下（工作點為 A），水泵軸功率相當于Q1AH1O所包容的面積。電機在恒速運行時，采取調節閥門的辦法獲得70%的流量（工作點為 B），將導致管阻增大，水泵軸功率相當于Q2BH2O所包容的面積，所以軸功率下降不大。 采用變頻調速控制流量時，由于管道特性沒有改變，水泵特性發生變化（工作點為 C），軸功率與Q2CH3O所包容的面積成正比。故其節能量與CBH2H3所包容的面積成正比，輸入功率大大減小，正如前面提到的，軸功率P與轉速n的三次方成正比。采用變頻器進行調速，當流量下降到80%時，轉速也下降到80%，而軸功率N將下降到額定功率的51.2%,如果流量下降到60%,軸功率N可下降到額定功率的21.6%,當然還需要考慮由于轉速降低會引起的效率降低及附加控制裝置的效率影響等.即使這樣,這個節能數字也是很可觀的,因此在裝有風機、水泵的機械中,采用轉速控制方式來調節風量或流量,在節能上是個有效的方法。