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变频器节能节电的三大误区

变频器节能节电的三大误区

作者:
2018/10/12 16:06

  由于变频技术的大力推进,以及变频器商家的大力宣传,一些工业企业已在潜意识中将使用变频器与节能节电画上等号。然而,在实际使用中,由于面临的情况不同,很多企业在实践中逐步发觉不是所有应用变频器的地方都能节能节电。那么造成这种情况的原因以及人们对变频器还有哪些认识误区?【制动单元

 

  1.变频器在所有类型电机上使用均能节电

 

  变频调速器能否实现节电,是由其负载的调速特性决定的。对于离心机、风机、水泵类负载属于二次方转矩负载,才满足电机输出功率P∝Tn,P∝n3,即电动机轴上的输出功率与转速的三次方成正比。可见,对于二次方转矩负载,变频调速器节电效果最为突出。

 

  对于恒转矩负载,例如罗茨风机等,转矩与转速的大小无关。一般设置一个排风口通过阀门控制,当风量超出需求时,排出多余风量从而实现调节。这种情况下可以采用调速运行,同样也可以达到节电的效果。另外对于恒功率负载,功率与转速的大小无关。这些情况下就没必要投用变频器。

 

  2.关于能耗计算时方法错误形成的误区

 

  很多企业在计算节能成效的时候,往往用视在功率计算无功补偿。例如一电机在工频情况下满负荷运行时,测量运行电流为194A,采用变频调速后,满负荷运行时的功率因数约提高至0.99,此时测量电流为173A,导致电流降低的原因是变频器内部滤波电容改善了系统功率因数。

 

  按照视在功率计算节能效果如下:

  ΔS=UI=380×(194-173)=7.98kVA

  节能效果约为电机额定功率的11%左右。

 

  实际上视在功率S,是电压与电流的乘积关系,在电压相同的条件下,视在功率的变化情况与电流变化情况成正比。考虑到电路中的系统电抗,视在功率并非代表电机的实际消耗功率,而是代表理想状况下的最大输出能力,电动机实际消耗的功率通常用有功功率表示。

 

  电机实际消耗功率是由电机及其负载决定的,在提高了功率因数后,电机的负载并没有发生变化,电机的效率同样也没有发生变化,从而,电机实际消耗功率也不会发生变化。同样功率因素提高后,对于电机的运状态、定子电流以及有功和无功电流也都没发生改变。那么功率因数是如何提高的呢?原因就在于变频器内部的滤波电容上,电机的部分消耗就是使用了滤波电容所产生的无功功率。功率因数的提高,减少了变频器的实际输入电流,同样降低了电网的线损和变损。在上述计算中,虽用实际电流计算,但计算的是视在功率,而不是有功功率。因此,用视在功率计算节能效果是不对的。

 

  3.作为电子电路,变频器本身也要耗电

 

  从变频器的组成可以得知,变频器本身具有电子电路,因此在运行时同样耗电,虽然相对于大功率电机而言消耗较少,但其本身耗电也是客观事实。根据专家测算,变频器最大自身耗电量约为额定功率的3-5%。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯 。

 

  综上所述,变频器在工频下运行具有节电功能是事实,但是他的前提条件是:第一,大功率并且为风机/泵类负载;第二,装置本身具有节电功能(软件支持);第三,长期连续运行。这是变频器能体现出节电效果的三个条件。

 

  节能降耗是制造业永恒的目标和宗旨,但对于工业企业,应该了解在哪些情况下应该使用变频器,哪些场合不适宜使用变频器,以及综合考虑变频器的配置总量,变频器过多配置带来的谐波危害已成为共识。因此要合理使用变频器,从而真正实现节能降耗以及可持续发展的战略。