节能变频器的几个应用

变频器的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。节能变频器应用广泛，我国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足。据统计；在我国电网的总负载中，动力类占59％，其中的90％是异步电动机，电动机所耗电能占整个工业用电的60％～70％。据分析，我国带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1．8亿kW。因此国家大力提倡节能，并着重推荐了变频调速技术。应用变频调速，可以大大提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。以风机水泵为例，根据流体力学原理，轴功率与转速的3次方成正比。当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的3次方下降。如果水泵的效率一定，当要求调节流量下降时，转速可成比例的下降，而此时轴输出功率成立方关系下降，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55 kW，当转速下降到原转速的4／5时，其耗电量为28．16 kW，省电48．8％；当转速下降到原转速的112时，其耗电量为6．875 kW，省电87．5％。因此，采用变频器精确调速来调节流量、风量，节电效果非常可观，节电率为20％～50％。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计容量偏大。而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高，存在“大马拉小车”的现象，效率低下，造成电能的大量浪费。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率，因此，变动负载的节能潜力巨大。以化工行业为例，化工行业是国民经济发展的基础行业，同时也是耗能大户，其主要生产工艺都是通过各种泵、空气压缩机来完成。目前，这些油泵、水泵和空气压缩机大都处于电动机驱动恒速运转状态，如将占绝对多数的非调速型电机改成调速运行，使其耗电量实现随负荷大小而变化，则可节约大量能源，将产生显著的节能效果。现代电力电子技术、交流调速技术的发展使得交流电动机变频调速在频率范围、动态响应、精度要求和使用效果等方面发生了巨大的变化。据不完全统计，各大中型化工企业中，鼠笼式异步电动机占整个电动机总容量的80％，因此，变频调速技术在化工行业中的应用具有广阔的发展空间。
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