變頻器在恒壓供水控制柜中的實(shí)際節能性應用
1 引 言
在送水工程中,為了維持恒壓供水而又節能,除了不用大桶槽或虛耗能源的節流閥而能維持恒壓,還必須防止泵浦急速開(kāi)停循環(huán)而導致壓力涌浪。變頻器恒壓供水控制柜采用變頻器是個(gè)好的解決方法,但在控制上需要技巧。一般變頻器由外部PLC或PID控制器接受運轉指令,整合調整有一定難度并且比較耗時(shí)。臺達 VFD-F水泵專(zhuān)用變頻器使用內建泵浦控制邏輯,大幅簡(jiǎn)化了送水系統的變速控制。
2 變頻調速特性
按照電機理論,電機轉速公式為:
式中:P為電動(dòng)機的極對數,S為轉差率,f為供電電源頻率,n為電動(dòng)機的實(shí)際轉速。從公式可以看出,電機轉速與頻率近似成正比,改變頻率即可平滑地調節電機轉速,從而可以連續方便地改變風(fēng)機的風(fēng)量。風(fēng)機是泵類(lèi)負載,屬平方轉矩負載,其轉速n、流量Q、壓力H以及軸功率P具有如下關(guān)系:Q∝n, H∝n2, P∝n3,即流量與轉速成正比,壓力與轉速平方成正比,軸功率與轉速立方成正比。由上述分析可知,通過(guò)改變電動(dòng)機轉速就可方便地改變風(fēng)機的風(fēng)量,保證空氣燃料比的優(yōu)化;通過(guò)改變電動(dòng)機轉速,可以有效保證系統期望的工況,降低系統的電動(dòng)損耗。在監控系統中使用變頻調速技術(shù)(變頻器)有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)可方便地實(shí)現電機軟起動(dòng)、自由停車(chē)。電機均通過(guò)變頻器或軟起動(dòng)從0—50HZ作緩慢加速起動(dòng),減少了機泵因突然高速起動(dòng)所帶來(lái)的影響,減少了直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊;
(2)可提高功率因數,改善電動(dòng)機電源質(zhì)量,保證電動(dòng)機的功率與實(shí)際負荷相匹配,達到系統節能運行的目的;
(3)可消除機泵的喘振現象,使機泵運行處于最佳工況狀態(tài);
(4)可方便地實(shí)現自動(dòng)控制,使被調節量得到更平穩的調節,增強了系統的穩定性和可靠性。
使用變頻調速技術(shù)不僅調節方便,而且節能效果也是很明顯的,設電動(dòng)機額定功率為PN,額定轉速為nN, 轉速為n時(shí)實(shí)際輸出功率為P,則節能(用功率表示)△P可以表示為:
如取
,則△P=0.67PN , 即節能效果在理想情況下可達到67%,可見(jiàn)只要采用變頻調速技術(shù),用變頻調速其節能效果是很顯著(zhù)的。