变频电机通风机的节电原理

变频电机通风机的节电原理

变频电机通风机节电原理任何利用交流感应变频电机通风机作为电力传动方式的生产机械，变频电机通风机的功率是按Zui大负荷期额定负荷选择的。而工作时绝大部分不能满载运行，电动机工作于满电压、满速度而负载很小，也会有很多时间空载运行，由电机设计和运行特性可以知道，电动机只有运行在满载时才是效率Zui高、功率因数COS￠Zui佳状况,轻载时降低，空载时甚Zhi降到0.3以下，造成许多不必要的电能损耗。 

现在采用检测负载大小的方法，根据负载的减少，适当降低定子电压可以提高效率，这是因为当轻载、空载时定子电流有功分量很小，而主要是励磁的无功电流，因此 COS￠很低，而空载损耗中占主要成份的是定子满电压的铁损耗，一点没有减少，所以效率很低。如果适当降低定子电压，见变频电机通风机定子感应电势公式： U1≈E1=4.44F1N1KN1￠m其中: U1—定子每相绕组串联匝数；KN1由于轻载、空载时定子电流很小，可以忽略定子绕组的漏阻抗压降，所以U1≈E1，当其他条件不变时，降低定子电压U1，则￠m比例下降,也即励磁无功电流IM也成比例下降，这样定子电流中的无功分量减少了，COS￠就提高了，适当控制可以接近Zui佳值。另外，其他条件不变，定子铁耗：PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2其中：PFel—定子铁耗；pFeIN —定子额定铁耗；UIN —定子额定端电压。可以看出，随着U1下降，PFel以平方比例迅速下降，这样轻载、空载时占主要损耗的铁耗大量减少，使变频电机通风机的运行效率大大提高，这就是轻载降压节电的道理。调速节能根据可变速机械的相似定理： Q∝n；M∝n2；P∝n3；其中：Q—流体的流量；n— 风机、泵的轴转速；M—轴转矩；P—轴功率。通常需要改变负载时，是用档板或阀门调节，这时输入功率变化不大，大量能量以压差的形式损耗在档板、阀门上了，不仅能耗大而且档板、阀门磨损易坏，噪声也大。由上面公式可见，只要改变n，测流量Q成比例变化，达到调节Q的目的，而轴功率可大大减少，如Q’=1/2，则P’=1/8×P，轴上功率仅为额定时的12.5%，还能节能（节电）80%以上，当然这是理想的，考其他因素，节能率要小些。另外，即使对于许多“恒转速”性质的机械，如变频电机通风机等，用调速改变负载，也有明显的节能效果，这是因为降速后（如用变频调速）电机和生产机械的多种损耗都随转速风速下降，效率都比机械方法有很大提高。软起动节能通常感应电动机采用直接接入电网起动的方法，电动机的起动电流为额定时的5~7倍不仅损耗大，对电网冲击也大，机械磨损，振动都大，如果用变频调速起动，可以将起动电流限制到很小，如果满载起动，也只要比额定电流稍大就可以了，这样起动损耗大大降低，既不冲击电网，又不冲击机械。功率因数COS￠改善的好处采用变频调速，由于变频器中有直流电容器的隔离作用，使输入的功率因数接近于电动机的励磁无功电流由电容器提供，这样可以节省很大的一块电网容量，一般可节省30%左右，所以很多大型企业中大容量设备进行变频调速改造后，可以增加不少变频电机通风机而不需扩容。