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行業新(xīn)聞
變(biàn)頻調速技術(shù)的(de)風(fēng)機(jī)與(yǔ)泵类如(rú)何节(jié)能(néng)应用(yòng)
在(zài)企業的(de)生産过(guò)程中，对(duì)泵类和(hé)風(fēng)機(jī)設備的(de)应用(yòng)非(fēi)常廣泛，而这(zhè)类設備的(de)電(diàn)能(néng)消耗非(fēi)常大(dà)，其(qí)耗能(néng)占企業總(zǒng)耗能(néng)比重(zhòng)很大(dà)。當前(qián)，我(wǒ)国正(zhèng)深化(huà)市(shì)场(chǎng)經(jīng)濟體(tǐ)制改革(gé)，市(shì)场(chǎng)競争已可(kě)以(yǐ)用(yòng)“慘烈”这(zhè)个(gè)词(cí)来(lái)形容，因(yīn)此(cǐ)，企業为(wèi)了(le)增強(qiáng)自(zì)身(shēn)的(de)競争力，必須優化(huà)生産技術(shù)和(hé)工藝，在(zài)生産过(guò)程中的(de)节(jié)能(néng)降耗，加變(biàn)頻器的(de)變(biàn)頻改造，降低(dī)生産成(chéng)本，提(tí)高(gāo)産品的(de)價格競争力。
1、變(biàn)頻器的(de)作用(yòng)
在(zài)實(shí)现電(diàn)機(jī)控制中經(jīng)常会(huì)用(yòng)到的(de)設備是(shì)變(biàn)頻器，该設備實(shí)现对(duì)電(diàn)機(jī)控制的(de)方(fāng)式是(shì)改變(biàn)電(diàn)源輸出(chū)的(de)頻率。在(zài)企業生産过(guò)程中，必須追求对(duì)電(diàn)機(jī)的(de)更(gèng)好(hǎo)控制，而實(shí)现对(duì)整个(gè)電(diàn)機(jī)的(de)更(gèng)好(hǎo)控制，就(jiù)必須使用(yòng)變(biàn)頻器，通(tòng)过(guò)该設備来(lái)實(shí)现被(bèi)控交流電(diàn)機(jī)的(de)过(guò)電(diàn)流電(diàn)壓保護、过(guò)载(zài)保護以(yǐ)及(jí)變(biàn)頻調速，同(tóng)时(shí)整个(gè)系(xì)統的(de)電(diàn)能(néng)綜合利用(yòng)率以(yǐ)及(jí)工作效率也(yě)由(yóu)變(biàn)頻器来(lái)負責調节(jié)。
2、不(bù)同(tóng)種(zhǒng)类下的(de)變(biàn)頻器
2.1 開(kāi)關(guān)方(fāng)式不(bù)同(tóng)下的(de)變(biàn)頻器分(fēn)类
開(kāi)關(guān)不(bù)同(tóng)，則變(biàn)頻器的(de)種(zhǒng)类也(yě)不(bù)同(tóng)，按照開(kāi)關(guān)分(fēn)类，變(biàn)頻器可(kě)分(fēn)为(wèi)四(sì)種(zhǒng)：第(dì)一，SPWM控制變(biàn)頻器;第(dì)二(èr)，PAM控制變(biàn)頻器;第(dì)三，SVPWM控制變(biàn)頻器;第(dì)四(sì)，PWM變(biàn)頻器。在(zài)这(zhè)四(sì)種(zhǒng)不(bù)同(tóng)类型的(de)變(biàn)頻器中，PAM控制是(shì)脈沖幅度(dù)調制，它(tā)通(tòng)过(guò)改變(biàn)脈沖列脈沖的(de)幅度(dù)，實(shí)现对(duì)波(bō)形和(hé)輸出(chū)量(liàng)值的(de)調制，從而實(shí)现變(biàn)頻器的(de)變(biàn)頻功能(néng);和(hé)PAM控制不(bù)同(tóng)，PWM控制是(shì)脈沖宽(kuān)度(dù)調制控制，也(yě)就(jiù)是(shì)在(zài)調节(jié)波(bō)形和(hé)輸出(chū)量(liàng)时(shí)，它(tā)能(néng)用(yòng)改變(biàn)脈沖的(de)宽(kuān)度(dù)的(de)方(fāng)式，從而實(shí)现變(biàn)頻器的(de)變(biàn)頻功能(néng);在(zài)PWM的(de)基礎上(shàng)，改變(biàn)調制脈沖後(hòu)便是(shì)SPWM控制，为(wèi)了(le)做到正(zhèng)弦波(bō)輸出(chū)，需要遵循正(zhèng)弦規律，排列出(chū)适當的(de)脈沖宽(kuān)度(dù)来(lái)过(guò)濾並(bìng)輸出(chū)波(bō)形，經(jīng)常在(zài)生産中运用(yòng)到支流交流逆變(biàn)器;而SVPWM控制則是(shì)空(kōng)間(jiān)矢量(liàng)脈宽(kuān)調制，作为(wèi)PWM技術(shù)調制的(de)一種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)，将PWM插入(rù)電(diàn)機(jī)三相定(dìng)子绕組中，促進(jìn)旋轉(zhuǎn)磁场(chǎng)在(zài)定(dìng)子中的(de)産生，從而带(dài)動(dòng)電(diàn)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
2.2 按照工作原理(lǐ)对(duì)變(biàn)頻器進(jìn)行分(fēn)类
按照工作原理(lǐ)進(jìn)行分(fēn)裂，變(biàn)頻器可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)三種(zhǒng)：第(dì)一種(zhǒng)是(shì)矢量(liàng)控制變(biàn)頻器，第(dì)二(èr)種(zhǒng)是(shì)V/f控制變(biàn)頻器，第(dì)三種(zhǒng)是(shì)轉(zhuǎn)差頻率控制變(biàn)頻器。V/f控制變(biàn)頻器可(kě)以(yǐ)保證頻率與(yǔ)輸出(chū)電(diàn)壓成(chéng)正(zhèng)相關(guān)，这(zhè)樣(yàng)就(jiù)可(kě)以(yǐ)實(shí)现電(diàn)動(dòng)機(jī)磁通(tòng)的(de)一致(zhì)性(xìng)，有(yǒu)效地(dì)避免了(le)弱(ruò)磁和(hé)、磁饱和(hé)问題(tí)的(de)産生;所(suǒ)謂轉(zhuǎn)差調速就(jiù)是(shì)在(zài)調速时(shí)采用(yòng)改變(biàn)异(yì)步電(diàn)動(dòng)機(jī)滑差的(de)方(fāng)式，速度(dù)決定(dìng)滑差要求，通(tòng)过(guò)轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù)，在(zài)一定(dìng)程度(dù)上(shàng)能(néng)夠对(duì)系(xì)統的(de)動(dòng)态性(xìng)能(néng)和(hé)静(jìng)态性(xìng)能(néng)進(jìn)行改善;矢量(liàng)控制變(biàn)頻器最(zuì)主(zhǔ)要的(de)一个(gè)特(tè)點(diǎn)就(jiù)是(shì)直(zhí)流電(diàn)動(dòng)機(jī)調速控制，按照矢量(liàng)變(biàn)化(huà)的(de)方(fāng)法(fǎ)分(fēn)解(jiě)异(yì)步電(diàn)動(dòng)機(jī)定(dìng)子绕組電(diàn)流，可(kě)以(yǐ)實(shí)现直(zhí)流電(diàn)動(dòng)機(jī)的(de)磁场(chǎng)電(diàn)流分(fēn)量(liàng)。
3、風(fēng)機(jī)、泵类變(biàn)頻节(jié)能(néng)的(de)工作原理(lǐ)分(fēn)析
風(fēng)機(jī)、泵类變(biàn)頻要實(shí)现节(jié)能(néng)，有(yǒu)两(liǎng)種(zhǒng)途徑：一種(zhǒng)是(shì)软(ruǎn)啟動(dòng)节(jié)能(néng)，一種(zhǒng)是(shì)變(biàn)頻节(jié)能(néng)。笔者(zhě)下面(miàn)具體(tǐ)介紹这(zhè)两(liǎng)種(zhǒng)节(jié)能(néng)方(fāng)式的(de)节(jié)能(néng)原理(lǐ)：
3.1 關(guān)于(yú)软(ruǎn)啟動(dòng)节(jié)能(néng)
由(yóu)于(yú)電(diàn)機(jī)为(wèi)Y/D啟動(dòng)或(huò)者(zhě)是(shì)直(zhí)接啟動(dòng)，额定(dìng)電(diàn)流的(de)4～7倍就(jiù)是(shì)啟動(dòng)電(diàn)流，这(zhè)樣(yàng)就(jiù)会(huì)对(duì)供電(diàn)電(diàn)网(wǎng)和(hé)機(jī)電(diàn)設備産生巨大(dà)的(de)沖擊，如(rú)果(guǒ)对(duì)供電(diàn)容量(liàng)要求很高(gāo)，在(zài)啟動(dòng)时(shí)就(jiù)会(huì)産生很大(dà)的(de)損害性(xìng)，比如(rú)閥門(mén)和(hé)擋板遭(zāo)到電(diàn)流和(hé)震動(dòng)的(de)損害，從而縮短(duǎn)設備的(de)使用(yòng)壽命等。安(ān)裝(zhuāng)變(biàn)頻节(jié)能(néng)裝(zhuāng)置以(yǐ)後(hòu)，變(biàn)頻器的(de)软(ruǎn)啟動(dòng)功能(néng)能(néng)夠将開(kāi)始(shǐ)时(shí)的(de)啟動(dòng)電(diàn)流自(zì)動(dòng)調节(jié)为(wèi)0，这(zhè)樣(yàng)就(jiù)不(bù)用(yòng)担心(xīn)産生的(de)電(diàn)流会(huì)超过(guò)额定(dìng)電(diàn)流，在(zài)一定(dìng)程度(dù)上(shàng)減輕(qīng)了(le)对(duì)電(diàn)网(wǎng)産生的(de)沖擊，起(qǐ)到了(le)延长(cháng)閥門(mén)和(hé)設備使用(yòng)壽命的(de)作用(yòng)，從而可(kě)以(yǐ)节(jié)省(shěng)變(biàn)頻器維護的(de)相關(guān)費用(yòng)。
3.2 關(guān)于(yú)變(biàn)頻节(jié)能(néng)
流體(tǐ)力學(xué)上(shàng)有(yǒu)一个(gè)公式，即P=H×Q，專業人(rén)士都知道(dào)，P、H和(hé)Q三者(zhě)之(zhī)間(jiān)是(shì)存在(zài)一定(dìng)的(de)關(guān)系(xì)的(de)，且(qiě)都是(shì)正(zhèng)比例關(guān)系(xì)，只(zhī)是(shì)大(dà)小有(yǒu)所(suǒ)不(bù)同(tóng)。如(rú)果(guǒ)水(shuǐ)泵的(de)效率是(shì)一个(gè)固定(dìng)值，那(nà)麼(me)，當降低(dī)調节(jié)流量(liàng)时(shí)，轉(zhuǎn)速N也(yě)会(huì)跟着下降，而輸出(chū)功率P也(yě)会(huì)跟着下降，且(qiě)是(shì)立方(fāng)關(guān)系(xì)的(de)下降。这(zhè)也(yě)就(jiù)是(shì)说(shuō)，水(shuǐ)泵的(de)轉(zhuǎn)速與(yǔ)水(shuǐ)泵電(diàn)機(jī)的(de)耗電(diàn)率是(shì)立方(fāng)關(guān)系(xì)。
4、變(biàn)頻調速與(yǔ)風(fēng)機(jī)、水(shuǐ)泵节(jié)能(néng)
4.1 調节(jié)風(fēng)機(jī)、水(shuǐ)泵流量(liàng)的(de)方(fāng)法(fǎ)
調节(jié)風(fēng)機(jī)、水(shuǐ)泵流量(liàng)的(de)方(fāng)法(fǎ)多(duō)種(zhǒng)多(duō)樣(yàng)，每種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)各(gè)具優點(diǎn)，有(yǒu)三種(zhǒng)是(shì)經(jīng)常用(yòng)到的(de)：(1)交流電(diàn)動(dòng)機(jī)變(biàn)頻調速;(2)在(zài)对(duì)水(shuǐ)泵、風(fēng)機(jī)的(de)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調节(jié)时(shí)，采用(yòng)電(diàn)磁轉(zhuǎn)差離合器的(de)方(fāng)式，但是(shì)電(diàn)動(dòng)機(jī)在(zài)这(zhè)種(zhǒng)情(qíng)況下的(de)运轉(zhuǎn)是(shì)恒速的(de);(3)在(zài)調节(jié)風(fēng)機(jī)擋板时(shí)，如(rú)果(guǒ)采用(yòng)傳統的(de)機(jī)械方(fāng)法(fǎ)，則可(kě)使實(shí)现对(duì)水(shuǐ)泵、導流器的(de)閥門(mén)開(kāi)啟度(dù)的(de)調节(jié)。在(zài)节(jié)電(diàn)率百(bǎi)分(fēn)比相同(tóng)的(de)情(qíng)況下，裝(zhuāng)機(jī)容量(liàng)和(hé)電(diàn)节(jié)能(néng)会(huì)變(biàn)成(chéng)最(zuì)大(dà)值，因(yīn)此(cǐ)，在(zài)生産过(guò)程中，应廣泛应用(yòng)高(gāo)壓變(biàn)頻調速节(jié)能(néng)技術(shù)，而把(bǎ)變(biàn)頻調速应用(yòng)到大(dà)容量(liàng)壓縮機(jī)、水(shuǐ)泵和(hé)風(fēng)機(jī)上(shàng)，以(yǐ)达(dá)到节(jié)能(néng)的(de)目的(de)。
4.2 變(biàn)頻調速在(zài)風(fēng)機(jī)、水(shuǐ)泵节(jié)能(néng)中的(de)应用(yòng)
将流體(tǐ)理(lǐ)論作为(wèi)基本的(de)出(chū)發(fà)點(diǎn)，可(kě)以(yǐ)用(yòng)三次(cì)方(fāng)函(hán)數来(lái)表(biǎo)示離心(xīn)式風(fēng)機(jī)、水(shuǐ)泵的(de)軸功率和(hé)轉(zhuǎn)速的(de)關(guān)系(xì)。在(zài)研究中表(biǎo)明(míng)，滑差後(hòu)液力調速的(de)效率会(huì)随着調速方(fāng)案(àn)效率的(de)變(biàn)化(huà)而降低(dī)，當轉(zhuǎn)速下降为(wèi)50%时(shí)，變(biàn)頻調速器会(huì)呈现出(chū)較高(gāo)的(de)效率，这(zhè)樣(yàng)一来(lái)，就(jiù)会(huì)發(fà)现一切(qiè)基本沒(méi)有(yǒu)發(fà)生任何變(biàn)化(huà)。所(suǒ)以(yǐ)變(biàn)頻調速是(shì)所(suǒ)有(yǒu)調速方(fāng)案(àn)中节(jié)能(néng)效果(guǒ)最(zuì)好(hǎo)的(de)。用(yòng)一个(gè)實(shí)際例子来(lái)说(shuō)明(míng)，同(tóng)一台(tái)水(shuǐ)泵、風(fēng)機(jī)的(de)轉(zhuǎn)速流量(liàng)和(hé)軸功率都为(wèi)100%时(shí)，将轉(zhuǎn)速流量(liàng)調到50%，軸功率也(yě)会(huì)降到50%。但如(rú)果(guǒ)滑差調到50%，則只(zhī)需從電(diàn)网(wǎng)中吸入(rù)25%左(zuǒ)右(yòu)的(de)功率;假如(rú)通(tòng)过(guò)變(biàn)頻的(de)方(fāng)式，将流量(liàng)降到50%，則只(zhī)需從電(diàn)网(wǎng)中吸入(rù)10%左(zuǒ)右(yòu)的(de)功率。因(yīn)此(cǐ)，我(wǒ)们(men)不(bù)難發(fà)现，變(biàn)頻調速具有(yǒu)無可(kě)比拟的(de)優势。
5、變(biàn)頻調速與(yǔ)环(huán)境保護
在(zài)企業電(diàn)能(néng)總(zǒng)消耗中，電(diàn)機(jī)驅動(dòng)耗能(néng)占很大(dà)比例。我(wǒ)们(men)有(yǒu)理(lǐ)由(yóu)相信(xìn)，天然气(qì)、燃煤(méi)、石(dàn)油(yóu)等燃料的(de)枯竭，很大(dà)程度(dù)上(shàng)要歸咎于(yú)过(guò)度(dù)的(de)電(diàn)力消耗。二(èr)氧化(huà)氮和(hé)二(èr)氧化(huà)碳的(de)过(guò)量(liàng)排放(fàng)，会(huì)造成(chéng)嚴重(zhòng)的(de)空(kōng)气(qì)污染，会(huì)对(duì)大(dà)气(qì)臭氧层(céng)造成(chéng)無法(fǎ)修補的(de)嚴重(zhòng)破壞，对(duì)人(rén)类的(de)生活造成(chéng)极(jí)为(wèi)不(bù)利的(de)影響。當前(qián)，环(huán)境问題(tí)日(rì)益嚴重(zhòng)，已經(jīng)影響到了(le)人(rén)们(men)的(de)日(rì)常生活，但随着人(rén)们(men)环(huán)保意(yì)識的(de)不(bù)断提(tí)高(gāo)，越来(lái)越多(duō)的(de)人(rén)開(kāi)始(shǐ)關(guān)注环(huán)境问題(tí)，並(bìng)積极(jí)投身(shēn)到环(huán)境保護中来(lái)。因(yīn)此(cǐ)，在(zài)企業的(de)生産过(guò)程中，企業理(lǐ)应廣泛采用(yòng)變(biàn)頻調速节(jié)能(néng)技術(shù)，这(zhè)樣(yàng)不(bù)僅有(yǒu)效地(dì)节(jié)约了(le)能(néng)源，還(huán)減少(shǎo)了(le)污染的(de)排放(fàng)，起(qǐ)到了(le)保護环(huán)境的(de)作用(yòng)。
6、結语
綜上(shàng)所(suǒ)述，泵类、風(fēng)機(jī)等設備的(de)节(jié)能(néng)运行通(tòng)过(guò)變(biàn)頻調速技術(shù)来(lái)實(shí)现，受到国家(jiā)和(hé)政(zhèng)府的(de)普遍(biàn)重(zhòng)視。通(tòng)过(guò)實(shí)踐表(biǎo)明(míng)，在(zài)泵类和(hé)風(fēng)機(jī)設備驅動(dòng)控制中运用(yòng)變(biàn)頻器能(néng)夠收(shōu)到明(míng)顯的(de)节(jié)能(néng)效果(guǒ)，是(shì)一種(zhǒng)可(kě)廣泛采用(yòng)的(de)調速控制方(fāng)式。變(biàn)頻調速技術(shù)有(yǒu)許多(duō)優點(diǎn)，不(bù)僅能(néng)夠提(tí)高(gāo)設備的(de)运轉(zhuǎn)效率，而且(qiě)能(néng)夠最(zuì)大(dà)限度(dù)滿足企業对(duì)于(yú)高(gāo)效率生産的(de)需求。同(tóng)时(shí)，它(tā)還(huán)可(kě)以(yǐ)切(qiè)實(shí)減少(shǎo)設備的(de)養護和(hé)維修費用(yòng)，有(yǒu)效延长(cháng)其(qí)壽命，可(kě)謂一舉多(duō)得。在(zài)国內(nèi)外(wài)，變(biàn)頻調速技術(shù)已經(jīng)並(bìng)将持(chí)續受到人(rén)们(men)的(de)關(guān)注，在(zài)我(wǒ)国的(de)經(jīng)濟建設中，其(qí)也(yě)必会(huì)發(fà)揮重(zhòng)要作用(yòng)。
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