变频器在工频下运行,具有节电功能,但是他的前提条件是,第一大功率并且为风机/泵类负载;第二,装置本身具有节电功能(软件支持);第三,长期连续运行。这是体现节电效果的三个条件。那么在这些条件下,变频器是如何节能的呢?
1.控制电机的启动电流
当电机通过工频直接启动时,它会产生7~8倍的电机额定电流,这个电流将大大增加电机绕组的电应力并产生热量,从而降低电机的命。
而变频器调速可以在零速零电压条件下使用,一旦频率和电压的关系建立,变频器就可以按照v/f或矢量控制带动负载进行工作,使用变频调速能充分降低启动电流,提高绕组承受能力,降低电机的维护成本,增大电机的使用寿命。
2.降低电力线路的电压波动,改善电网质量
在电机工频启动时,电流巨增的同时,电压也会大幅度波动。电压下降的幅度将取决于启动电机功率大小和配电网的容量,电压下降会导致同一供电网络中的电压敏感设备故障跳闸或工作异常,采用变频调速后,由于是从零频零压时逐步启动,则能最大程度上消除电压下降。
3.启动时需要的功率更低
通过工品直接启动电机消耗的功率将大大高于变频器启动所需要的功率,电机所产生的电涌就会对其他设备产生严重影响,甚至使变压器过流跳闸,从而受到电业部门的警告,而采用变频器进行电机启停,就不会产生类似的问题。
4.可调的加减速功能
运行速度可以根据用户的需求设置加减速方式及时间。通过变频器调速后,能够保护机械不损坏,从而保证生产过程的连续性和产品的可靠性,目前的变频技术使转矩极限可调,甚至转矩的控制精度都能达到3%~5%左右。
5.变频调速用于泵水管道
在供热企业中水泵的使用率是最高的,而水锤效应是供热管道最突出的,最应解决的问题。
电动水泵在全压下启动时,启动时间要不了1秒,在这不到1秒的时间里,管道的流量从零增大到额定流量,流体流量的十分急剧的变化将在管道内产生压强过高或过低的冲击力,并可能出现/空化0效应现象。
压力冲击管壁将产生噪声,更为严重的是还将引起物理性破坏。在压强过高的瞬间,可引起管子破裂。而压强过低时,又会引起管子的瘪塌。如果直接停机,液体的势能将克服电机的惯性,而使系统急剧地停住,同样会引起压力的冲击和水锤效应。采用变频调速后,可以根据需要,设定其升减时间,使管道系统内的流量变化率减小到允许范围内,从而达到完全,彻底地消除水锤效应的目的,非但方法十分简便,而且效果是最为理想的。
在生活中,变频器的应用还是很广泛,从家里的风机、水泵到大的钢铁、矿山、石油、电力、供排水、化工、纺织、农业等行业,都离不开它,变频器在节能、改善人类生活环境、提高产品质量以及提高工业自动化程度方面做出巨大贡献。