4 變頻調(diào)速的特點及節(jié)能分析
鍋爐引風機電機在沒有實現(xiàn)變頻調(diào)速控制之前,一般采用“降壓起動”,并且正常運行后,電動機全壓、全速運行,而引風機風量的大小則通過風門來調(diào)節(jié)。一般情況下,風門的開度為50%耀80%,電機只能是滿負荷運行,電動機的工作效率很低,造成很大浪費。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系:n=60f(1-s)/p,(式中n、f、s、p 分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù));通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)、電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。利用變頻調(diào)速技術(shù),變頻器很好地解決了引風機根據(jù)工況直接控制風量的大小而滿足工況的要求, 變頻器是無級調(diào)速的,用變頻器改造風機,具有以下特點:
1)起動、停止平衡,無級調(diào)速,調(diào)速范圍大;
2)工作可靠,能長期穩(wěn)定運行;
3)操作簡便,維護量?。?/span>
4)輸出特性可滿足風機性能要求;
5)節(jié)能效果顯著。
根據(jù)風機的流量變化與轉(zhuǎn)速成正比,壓力變化與轉(zhuǎn)速成正比,而功率變化與轉(zhuǎn)速變化立方成正比。因此,當風機轉(zhuǎn)速降低時,風量減少,電機功率成立方比下降。
5 風機類負荷變頻調(diào)速節(jié)能原理
風機是將電動機的軸功率轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w壓力與流量的設(shè)備。過去很少采用轉(zhuǎn)速控制的方法,多是由鼠籠式異步電機拖動進行恒速運轉(zhuǎn),當需要改變流量時,調(diào)節(jié)節(jié)流閥和擋板,這種方法雖然控制簡單,但不節(jié)能,不經(jīng)濟,動態(tài)跟蹤性能也很差。變頻調(diào)速節(jié)能是相對于閥門調(diào)節(jié)而言,采用變頻調(diào)速器后,將閥門全開,通過改變電機電源頻率的方法來改變電機轉(zhuǎn)速。由流體力學可知,流量q 與轉(zhuǎn)速n 的一次方成正比,風壓h 與轉(zhuǎn)速n的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速n 的立方成正比,即:q=qe伊(n/ne),h=he伊(n/ne)2,P=qe伊(n/ne)3,式中,qe為風機的額定流量,he為風機的額定壓力,qe 為風機的額定功率,ne 為風機的額定轉(zhuǎn)速。由上面的公式可知,調(diào)節(jié)風機流量時,可通過轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié),此時風機軸輸出功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
風機流量、轉(zhuǎn)速、軸功率及電源頻率關(guān)系如表1 所列。
6 節(jié)能計算