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变转矩负载变频节能技术原理分析

时间:2010-12-28 11:17:56点击:
变转矩负载变频节能技术原理分析

变转矩负载变频节能技术原理分析
    对于风机变转矩负载特性实施变频调速控制在原理上属于减少流体(空气、液体等)动力节电方法,是一种较好的、被广泛采用的节电方法。无数实例业已证明,它比通常所采用的风门或挡板调节方式有着显著的节电效果。下面通过图1(流量Q与扬程H及轴功率P的关系曲线图)来说明风机、水泵变频调速节电原理。
    对于风机、类负载,流量与转速成正比:Q 1/Q2→η1/η2 , 扬程与转速的平方成正比:H 1/H2→(η1/η2)2 ,而电机的轴功率与转速的立方成正比:H 1/H2→(η1/η2)3 。因此,采用变频技术调节不同流量时消耗的功率为:
    P变=n3Ped= Q3Ped        (公式1)
    在采用阀门或挡板控制流量时,电机在额定转速下定速运转,在不同流量时电机消耗的功率为:
    P阀=(0.4+0.6Q)Ped        (公式2)
    其中,Ped为阀门或挡板全开状态下,电机以额定转速运行时消耗的功率,Q为流量的相对值。从(1)式和(2)式可以看出,当流量Q变为额定流量的50%时,采用变频调速时消耗的功率为:
    P变=n3Ped= Q3Ped=0.53 Ped =0.125 Ped        (结论1)
    采用阀门或挡板控制流量时,消耗的功率为:
    P阀=(0.4+0.6Q)Ped=(0.4+0.6×0.5)Ped =0.7 Ped        (结论2)
    所以,两种方式的节电率为:(0.7-0.125)/0.7≈82%        (结论3)
    在实际情况下,使用变频调速技术后节约能耗多少的精确、精准性的前期计算具有一定的难度,它不仅与负荷的变化波动分布规律等密切相关(与时间相关的函数),而且,还与电机、水泵等在不同工作点的效率特性、管网特性等相关。然而,我们可以通过以上方式对改造项目进行能耗节约估算,以获取投资收益前期估算。