高端变频器的节能原理有哪些
让我们一同高端变频器的神秘面纱,深入了解其节能原理。究竟变频器是如何在工业生产中起到节能作用的呢?接下来,由西诺尔为大家揭开这背后的原理。
变频节能是变频器最为核心的功能之一。为了确保生产的可靠性,机械在设计时往往会留有一定的动力余量。这意味着电机在日常运行中并不总是处于满负荷状态,多余的力矩会导致有功功率的消耗,进而造成电能的浪费。当电机的转速进行调整时,例如从N1降至N2,其电机的轴功率变化关系为P2/P1=(N2/N1)³,由此可见降低电机转速可产生显著的节能效果。
变频器的动态调整功能能够迅速适应负载的变化,始终为电机提供最高效的电压。其软件上的测控输出功能高达5000次/秒,确保电机始终在高效率状态下运行。
通过变频器的V/F功能,可在保证电机输出力矩的情况下,自动调节V/F曲线。这有助于减少电机的输出力矩,进而降低输入电流,实现节能效果。
变频自带的软启动功能也是节能的一大亮点。在电机全压启动时,启动电流巨大,会浪费电力并对电网电压波动造成损害。采用软启动后,启动电流可从0逐渐增加到电机的额定电流,大大减少了启动电流对电网的冲击,既节约了电费,又减少了启动惯性对设备的影响,从而延长了设备的使用寿命。
变频器还能提高功率因数实现节能。电动机在运行过程中会吸收大量的无功功率,导致功率因数过低。而采用变频器后,由于其整流滤波后的负载特性发生变化,变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性,功率因数得以提高,减少了无功损耗。
需要注意的是,变频器的节能效果与使用情况密切相关。通过轻负载降压实现节能的场合,如拖动转距负载,节能效果较为微弱。但在需要调节风速或流量的场合,如风机和泵类负载,当需求减小时,电机转速降低,节能效果就会非常显著。因为风机的能耗与转速的1.7次方成正比,所以降低转速会导致能耗急剧下降。在某些场合如油井返程使用制动电阻,可能会浪费更多电能。在决定是否使用变频器时,需充分考虑其节能效果与具体使用场景是否匹配。如果环境要求必须调速,变频器的节能效果还是比较明显的;在不需调速的场合使用变频器则无法省电,但可以改善功率因数。