随着环境恶化、资源匮乏,节能环保理念越来越深入到经济社会发展中,各国都在节能环保技术及推广方面加大投资。目前我国电动机装机总容量已达4亿多KW,年耗电量达1.2万亿KWh,占全国总用电量的60%,占工业用电量的80%,其中风机、水泵、压缩机的装机总容量已超过2亿KW,年耗电量达8000亿KWh,占全国总用电量的40%左右。这些电动机大多在较低的电能利用率下运行,只要将这些电动机电能利用率提高10~15%,全年至少可节电100亿KW以上。足以看出电机节能的市场巨大潜力和重要性。电机耗能现象严重,不仅增加了企业生产成本,造成了电力能源的极大浪费,更与我国推行的节能减排战略不相符。目前提高电机运行效率可以有效地改变电机的高能耗现象,节能效果十分明显,能耗可比普通电机降低20%至30%。电动机节能的主要途径,一是通过变频调速系统,改善变频电机的运行效率;二是使用高效电机,下面就说一下变频器调速系统是如何实现电机节能的。
变频调速节能,变频调速技术用于节能,目前用得最多的是对风机、泵类负载设备的调速节能,原因是风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比。用调速的方法改变其负载流量,节电率可达20%~60%等。我国电厂大部分风机和水泵都采用定速驱动,靠调节风门、风道挡板或阀门的开度来调节风机风量,水泵流量来满足生产工艺对风量和水泵流量的要求,造成的电能浪费很严重。只有少数风机和水泵增设了液力偶合器等装置调速,虽然改变了负载转速,但是电动机转速不变,部分能量损耗在液力偶合器中,其运行效率较低,节能效果不明显。若采用高压变频器对风机水泵进行改造,通过改变风机水泵转速,从而改变风机风量,水泵流量以适应生产工艺的需要,运行能耗最省,节能效果非常明显。现在变频调速技术已成为最理想的一种调速节能方式。
1、变频调速节能原理:
(1)变频调速就是通过改变输入电源频率来调节变频电动机的转速。
2、变频调速节能特点:
(1)变频调速可以实现变频起动,启动时间短,启动电流小,拖动更大的负载转动惯量,并且启动平稳,可无极平滑调速,对电网及电机无损害,延长机电设备使用寿命。
(2)操作方便维护简单,无需设置调节挡板,避免了节流带来的能量损耗。需要调节流量、压力时,根据前面公式可知,只要改变频率来改变电动机转速即可。
(3)采用变频调速不仅降低风机水泵的故障率,减少维修费用及管理费用的投入,同时也提高系统自动调节品质,节电效果明显。
(4)采用变频恒压供水可消除水锤效应,实现闭环供水,用户可直接从管网取水,避免了高水位水箱、水塔储水的二次污染。不仅系统具有保护功能,自诊断和自处理能力强,实现楼宇智能化。
总之,变频调速作为新型调速节能手段,有利于风机、水泵的安全经济运行。不足之处是对电源的质量、变频器的工作环境以及电机要求比较高,维修费用高等。