變頻器制動單元供應商提醒您:由于政府政策號召、變頻技術的大力推進,以及變頻器商家的大力宣傳,一些工業(yè)企業(yè)已在潛意識中將使用變頻器與節(jié)能節(jié)電畫上等號。然而,在實際使用中,由于所面臨的工控情況不同,很多企業(yè)在實踐中逐步發(fā)覺不是所有應用變頻器的地方都能節(jié)能節(jié)電。那么造成這種情況的原因以及人們對變頻器還有哪些認識誤區(qū)?
1、變頻器在所有類型電機上使用均能節(jié)電
變頻調速器能否實現節(jié)電,是由其負載的調速特性決定的。對于離心機、風機、水泵類負載屬于二次方轉矩負載,才滿足電機輸出功率P∝Tn,P∝n3,即電動機軸上的輸出功率與轉速的三次方成正比??梢姡瑢τ诙畏睫D矩負載,變頻調速器節(jié)電效果最為突出。
對于恒轉矩負載,例如羅茨風機等,轉矩與轉速的大小無關。一般設置一個排風口通過閥門控制,當風量超出需求時,排出多余風量從而實現調節(jié)。這種情況下可以采用調速運行,同樣也可以達到節(jié)電的效果。另外對于恒功率負載,功率與轉速的大小無關。這些情況下就沒必要投用變頻器。
2、關于能耗計算時方法錯誤形成的誤區(qū)
很多企業(yè)在計算節(jié)能成效的時候,往往用視在功率計算無功補償。例如一電機在工頻情況下滿負荷運行時,測量運行電流為194A,采用變頻調速后,滿負荷運行時的功率因數約提高至0.99,此時測量電流為173A,導致電流降低的原因是變頻器內部濾波電容改善了系統(tǒng)功率因數。
按照視在功率計算節(jié)能效果如下:
ΔS=UI=380×(194-173)=7.98kVA
節(jié)能效果約為電機額定功率的11%左右。
實際上視在功率S,是電壓與電流的乘積關系,在電壓相同的條件下,視在功率的變化情況與電流變化情況成正比??紤]到電路中的系統(tǒng)電抗,視在功率并非代表電機的實際消耗功率,而是代表理想狀況下的最大輸出能力,電動機實際消耗的功率通常用有功功率表示。電機實際消耗功率是由電機及其負載決定的,在提高了功率因數后,電機的負載并沒有發(fā)生變化,電機的效率同樣也沒有發(fā)生變化,從而,電機實際消耗功率也不會發(fā)生變化。同樣功率因素提高后,對于電機的運狀態(tài)、定子電流以及有功和無功電流也都沒發(fā)生改變。那么功率因數是如何提高的呢?原因就在于變頻器內部的濾波電容上,電機的部分消耗就是使用了濾波電容所產生的無功功率。功率因數的提高,減少了變頻器的實際輸入電流,同樣降低了電網的線損和變損。在上述計算中,雖用實際電流計算,但計算的是視在功率,而不是有功功率。因此,用視在功率計算節(jié)能效果是不對的。
3、作為電子電路,變頻器本身也要耗電
從變頻器的組成可以得知,變頻器本身具有電子電路,因此在運行時同樣耗電,雖然相對于大功率電機而言消耗較少,但其本身耗電也是客觀事實。根據專家測算,變頻器最大自身耗電量約為額定功率的3-5%。一臺1.5匹的空調自身耗電算下來也有20-30W,相當于一盞長明燈
。
綜上所述,變頻器在工頻下運行具有節(jié)電功能是事實,但是他的前提條件是:第一,大功率并且為風機/泵類負載;第二,裝置本身具有節(jié)電功能(軟件支持);第三,長期連續(xù)運行。這是變頻器能體現出節(jié)電效果的三個條件。