風機變頻調速器節(jié)能改造的發(fā)展和前景 由于目前絕大部分風機都采用風門擋板調節(jié)流量,造成大量的節(jié)流損耗,所以風機若采用轉速調節(jié),具有巨大的節(jié)能潛力。直到上世紀七十年代,都采用機械調速或滑差電機調速,但這屬于低效調速方式,仍有較大的能量損耗,并且驅動功率受到限制;到上世紀八十年代,開始采用液力耦合器調速,并且突破了驅動功率的限制,向大功率方向發(fā)展,但它與滑差電機調速一樣,屬于低效調速方式,仍有較大的能量損耗。直到上世紀九十年代,隨著電力電子技術和計算機控制技術的發(fā)展,變頻器很快占領電動機調速市場,并向高壓領域發(fā)展,使采用高壓電動機驅動的風機水泵進行變頻調速節(jié)能改造成為可能。進入新世紀以來,國產高壓變頻器生產企業(yè)如雨后春筍般的涌現,并且其質量和可靠性直迫進口產品,且價格低廉,服務周到,因此在很多領域大有取代進口產品的趨勢。風機變頻調速節(jié)能改造的發(fā)展前景一片大好。
風機變頻調速器應用中體現出的優(yōu)點
(一)節(jié)能效益巨大:改造以前,3臺風機工頻電流在150A左右,通過改造后,在相同負荷情況下,風機變頻運行下電流在95A左右,減少55A,節(jié)約36.6%,年節(jié)約能力270(年運行天數)×24(小時)×(1000+710+450)(電機總功率)×0.366=512.3萬kWh,考慮裝置自耗電及室內冷卻空調用電8.4萬kWh,總體節(jié)能503.9萬kWh,節(jié)電率達到36%,節(jié)約金額201.56萬元,經濟效益相當顯著,即用不到2年的時間就可以收回總投資費用。
(二)改善工作環(huán)境 :工頻運行時利用調節(jié)擋風板來調節(jié)風量,使得風通過風道時產生強大的噪音,嚴重惡化了工作環(huán)境,采用變頻調速后減少了這種噪音,改善了工作環(huán)境。
(三)改善設備啟動特性,延長設備的使用壽命,提高設備運行可靠性:電動機直接起動所產生的電流沖擊和轉矩沖擊會給供電系統(tǒng)和拖動系統(tǒng)帶來不利影響,故對于容量較大的異步電動機一般都要采用軟起動方案。以往常用降壓起動,但在降壓起動過程中,因沒有改變電源頻率,過大的轉差率的存在,也不可避免地會出現較大的過電流。對于重載起動的設備,當采用變頻按電壓/頻率比例控制方法軟起動的方案,即用變頻器帶動電機從零速開始起動,逐漸升壓升速,直至達到其額定轉速,則不會產生過電流,并且可提供等于額定轉矩的起動力矩,從而改善啟動特性。本變頻調速系統(tǒng)輸入側為移相變壓器提供的42整流脈沖,多級移相疊加整流可以大大改善電網側的電流波形,使其負載下的網側功率因數接近1,提高了設備使用率。輸出側對每個單元的PWM波形進行重組,可得到正弦度較好的波形,減少對電纜和電機的絕緣損壞,無須輸出濾波器就可以使輸出電纜很長,電機不需要降額使用,可直接用于舊設備的改造,同時電機諧波損耗大大減小,消除了由此引起的機械振動,減小了軸承和葉片的機械應力。
風機變頻調速器延長了設備使用壽命,減少故障率,也就提高了運行可靠性。