分享好友 技术首页 技术分类 切换频道

变频器应用误区<一>

2020-07-20 07:131090

误区1 使用变频器都能节电 
    一些文献宣称变频调速器是节电控制产品,给人的感觉是只要使用变频调速器都能节电。
    实际上,变频调速器之所以能够节电,是因为其能对电动机进行调速。如果说变频调速器是节电控制产品的话,那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。变频调速器只不过比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。
    变频调速器能否实现节电,是由其负载的调速特性决定的。对于离心风机、离心水泵这类负载,转矩与转速的平方成正比,功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量,且不是满负荷工作,改为调速运行,均能实现节电。当转速下降为原来的80%时,功率只有原来的51.2%。可见,变频调速器在这类负载中的应用,节电效果zui为明显。对于罗茨风机这类负载,转矩与转速的大小无关,即恒转矩负载。若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量,改为调速运行,也能实现节电。当转速下降为原来的80%时,功率为原来的80%。比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。对于恒功率负载,功率与转速的大小无关。水泥厂恒功率负载,如配料皮带秤,在设定流量一定的条件下,当料层厚时,皮带速度减慢;当料层薄时,皮带速度加快。变频调速器在这类负载中的应用,不能节电。
    与直流调速系统比较,直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高,数字直流调速器与变频调速器效率不相上下,甚至数字直流调速器比变频调速器效率略高。所以,宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电,理论和实践证明,这是不正确的。 
    误区2 变频器的容量选择以电动机额定功率为依据 
    相对于电动机来说,变频调速器的价格较贵,因此在保证安全可靠运行的前提下,合理地降低变频调速器的容量就显得十分有意义。
    变频调速器的功率指的是它适用的4极交流异步电动机的功率。
    由于同容量电动机,其极数不同,电动机额定电流不同。随着电动机极数的增多,电动机额定电流增大。变频调速器的容量选择不能以电动机额定功率为依据。同时,对于原来未采用变频器的改造项目,变频调速器的容量选择也不能以电动机额定电流为依据。这是因为,电动机的容量选择要考虑zui大负荷、富裕系数、电动机规格等因素,往往富裕量较大,工业用电动机常常在50%~60%额定负荷下运行。若以电动机额定电流为依据来选择变频调速器的容量,留有富裕量太大,造成经济上的浪费,而可靠性并没有因此得到提高。
    对于鼠笼式电动机,变频调速器的容量选择应以变频器的额定电流大于或等于电动机的zui大正常工作电流1.1倍为原则,这样可以zui大限度地节约资金。对于重载起动、高温环境、绕线式电动机、同步电动机等条件下,变频调速器的容量应适当加大。
    对于一开始就采用变频器的设计中,变频器容量的选择以电动机额定电流为依据无可厚非。这是因为此时变频器容量不能以实际运行情况来选择。当然,为了减少投资,在有些场合,也可先不确定变频器的容量,等设备实际运转一段时间后,再根据实际电流进行选择。
    内蒙古某水泥公司24×13m水泥磨二级粉磨系统中,有1台国产N-1500型O-Sepa选粉机,配用电动机型号为Y2-315M-4型,电动机功率为132kW,却选用FRN160-P9S-4E型变频器,这种变频器适用于4极、功率为160kW电动机。投入运行后,zui大工作频率48Hz,电流只有180A,不到电动机额定电流的70%,电动机本身已有相当的富裕量。而变频器选用规格又比拖动电动机大1个等级,造成不应有的浪费,可靠性不会因此而提高。
    安徽巢湖水泥厂3号石灰石破碎机,其喂料系统采用1500×12000板式喂料机,拖动电动机选用Y225M-4型交流电动机,电动机额定功率45kW,额定电流为84.6A。在进行变频调速改造前,通过测试发现,板式喂料机拖动电动机正常运行时,三相平均电流仅30A,只有电动机额定电流的35.5%。为了节省投资,选用ACS601-0060-3型变频器,该变频器额定输出电流为76A,适用于4极、功率为37kW电动机,取得了较好的使用效果。
    这2个例子一反一正说明了,对于原来未采用变频器的改造项目,变频器的容量以实际工况为依据来选择可大幅度减少投资。 
    误区3 用视在功率计算无功补偿节能收益 
    用视在功率计算无功补偿节能效果。如文献[1]原系统风机工频满载工作时,电动机运行电流为289A,采用变频调速时,50Hz满载运行时的功率因数约为0.99,电流是257A,这是由于变频器内部滤波电容产生改善功率因数的作用。节能计算如下:ΔS=UI=×380×(289-257)=21kVA
    因此该文认为其节能效果约为单机容量的11%左右。
    实际分析:S即表示视在功率,即电压与电流的乘积,电压相同时,视在功率节约百分比与电流节约百分比是一回事。在有电抗的电路中,视在功率只是反映了配电系统的允许zui大输出能力,而不能反映电动机实际消耗的功率。电动机实际消耗的功率只能用有功功率表示。在该例中,虽用实际电流计算,但计算的是视在功率,而不是有功功率。我们知道,电动机实际消耗的功率是由风机及其负载决定的。功率因数的提高并没有改变风机的负载,也没有提高风机的效率,风机实际消耗的功率没有减少。功率因数提高后,电动机运行状态也没有改变,电动机定子电流并没有减少,电动机消耗的有功功率和无功功率都没有改变。功率因数提高的原因是变频器内部滤波电容产生无功功率供给了电动机消耗。随着功率因数提高,变频器的实际输入电流减少,从而减少了电网至变频器之间的线损和变压器的铜耗。同时,负荷电流减小,给变频器供电的变压器、开关、接触器、导线等配电设备可以带更多的负载。需要指出的是,如果象该例一样不考虑线损和变压器铜耗的节约,而考虑变频器的损耗,变频器在50Hz满载运行时,不仅没有节能,而且还费电。因此,用视在功率计算节能效果是不对的。
    某水泥厂离心风机拖动电动机型号为Y280S-4,额定功率为75kW,额定电压380V,额定电流140A。在进行变频调速改造前,阀门全开,通过测试发现,电动机电流70A,只有50%负荷,功率因数为0.49,有功功率为22.6kW,视在功率为4607kVA。
    在采用变频调速改造后,阀门全开,额定转速运行时,三相电网平均电流为37A,从而认为节电(70-37)÷70×100%=44.28%。这样计算,看似合理,实质上仍是以视在功率计算节能效果。该厂在进一步测试后发现,此时功率因数为0.94,有功功率为22.9kW,视在功率为24.4kVA。可见,有功功率增加,不但没有节电,反而费电。有功功率增加的原因是考虑了变频器的损耗,而没有考虑线损和变压器铜耗的节约。产生这种错误的关键在于没有考虑功率因数提高对电流下降的影响,默认功率因数不变,从而片面夸大了变频器的节能效果。因此,在计算节能效果时,必须用有功功率,不能用视在功率。

免责声明:矿库网文章内容来源于网络,为了传递信息,我们转载部分内容,尊重原作者的版权。所有转载文章仅用于学习和交流之目的,并非商业用途。如有侵权,请及时联系我们删除。感谢您的理解与支持。

举报
收藏 0
评论 0
变频器应用误区<二>
误区4 变频器输出侧不能加装接触器 几乎所有变频调速器使用说明书都指出,变频调速器输出侧不能加装接触器。如日本安川变频器说明书就规定“切勿在输出回路连接电磁开关、电磁接触器”。厂家的规定是为了防止在变频调速器有输出时接触器

0评论2020-07-20106

“听”故障修电动机
农用电动机正常运行时,发出的声音是平稳、轻快、均匀的;如果出现尖叫、沉闷、摩擦、振动等刺耳的杂音,说明电动机有了故障。首先应判断是机械还是电气的原因引起的,方法是:接上电源,有不正常的声音存在:切断电源,不正常声音仍存在

0评论2020-07-20649

伺服电机原理
伺服电机工作原理:伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,

0评论2020-07-20299

伺服电机原理及分类
长期以来,在要求调速性能较高的场合,一直占据主导地位的是应用直流电动机的调速系统。但直流电动机都存在一些固有的缺点,如电刷和换向器易磨损,需经常维护。换向器换向时会产生火花,使电动机的zui高速度受到限制,也使应用环境受到

0评论2020-07-20791

fanuc数控系统
FANUC数控系统以其高质量、低成本、高性能、较全的功能及适用于各种机床和生产机械等特点,在市场的占有率远远超过其他的数控系统。 FANUC 0系列分别有A、B、C、D等产品,各产品又有不同。在这四种产品中,目前我国使用zui多的是普及型FA

0评论2020-07-20646

伺服电机工作原理
伺服电机工作原理:伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,

0评论2020-07-20293

浅谈热继电器的选用条件及使用方法
1.热继电器的选用热继电器的保护对象是电动机,故选用时应了解电动机的技术性能、启动情况、负载性质以及电动机允许过载能力等。(1)长期稳定工作的电动机可按电动机的额定电流选用热继电器。取热继电器整定电流的0.95~1.05倍或中间值

0评论2020-07-20672

中型电动机FAG轴承故障分析
1、端盖滑动FAG轴承式:此类电动机大部分存在着轴瓦发热和漏油的现象,造成了对电机定子线圈的腐蚀,并且使电机内部的油污和积灰过多,导致了通风不良,使电机温度过高而损坏。2、箱式高压电机:该电机是近年来我国生产的新型电动机,其

0评论2020-07-20645

有载调压(变压器有载开关测试仪)操作输出电压不变化,样判断处理?
有载调压(变压器有载开关测试仪)操作输出电压不变化,样判断处理?(1) 变压器有载开关测试仪操作时,(2) 变压器输出电压不(3) 变化,(4) 调压指(5) 示灯亮,(6) 分接开关档位指(7) 示也不(8) 变化。属电动机空转,而(

0评论2020-07-2080