

一、变频调速节能技术的原理
1 变频调速技术的原理
由于交、直流调速方式的性能较差,因此对于交流异步电机来说大多采用变频调速技术,并且由于该技术具有运行平稳、功能完善、安装调试方便、调速精度高、调速范围宽、结构简单以及节能效果显着等优点,已经成为了目前交流电机调速的主要方式。现阶段的锅炉燃烧控制系统大多都是通过调节风门挡板来实现风量的调节。因此调节阀的开启角度与管网流量、压力的关系就如下图1所示:
当鼓风机电机以n0的额定转速运行时,如果阀门进行a0、a、a1的角度开启时,则管道的流量与压力只能沿着上图中的A、B、C三点进行变化,如果想要将流量减小到Q1状态,则阀门的开度也必须减小到a1的状态,此时阀前的压力也从原来的P0提高到了Pq,实现调速控制后,阀后的压力也从原来的P0降低到了Ph。此时,阀门的前后就存在了一个较大的压差ΔP,ΔP是此时阀前后的压差,等于Pq-Ph。如果使用变频调速技术,在阀门开度为a0的状况下,保持风机n1的转速、Q1的力量,则管线压力则为Ph,虽然工艺相同,但是却大幅度降低了电机的能耗。为了对比,我们在管道流量为Q1的状况下,计算通过调节阀门,电机消耗的功率为:
Nj= KPqQ1
通过变频调速急速,电机消耗的功率为:
Nf =KPhQ1
则能够节省的电能为:
Nj-Nf=Q1ΔP=KQ1(Pq-Ph)
并通过上图,我们可以判定在流量越小,则阀门的前后压差就越大,所以采用变频调速技术使电机保持在低转速、小流量的状况下,具有优异的节能效果。
2变频调速的方法
在电机工作状态下,变频调速技术也可以通过改变交流电机的输入电源频率,来实现电机输出转速的调节,最终实现变频调速。已知的交流电机输出转速与输出频率的关系为:
N=60f(1-s)/p,其中n代表了电动机的输出转速;f代表电源频率;s代表转差率;p则代表极对数。
由此可见,电机的输出转速与转差率、电源频率以及极对数的关系,一旦电机选定,就无法对电机的转差率以及极对数进行改变,所以通过调节电源频率的方式就可以实现电机转速的控制。目前很多行业中都已经开始广泛使用变频器,通过变频器的应用把工频电源转换为可控频率的电机,促进电机进行变速运转。