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变频调速电机的运行效率及节能控制研究
内容简介:变频调速电机运行过程中的效率与节能控制方式还有许多,这就需要相关人员在设计过程中进行有效研究,有针对性的根据目前的能源消耗情况进行系统设置,在不严重浪费能源的情况下,对该系统进行研究,从而更加快速的促进电机的运行效率,实现设计目的。
  近年来,随着国民经济的不断发展,人们的生活水平普遍提高,与此同时,也就在一定程度上间接的造成了大量的能源消耗,致使原本就短缺的能源面临濒危的局面。因此,为了推动全社会有效节能减排,国家相关部门曾重点对节能工程进行部署,以便提高节能减排的效果。对此,针对变频调速电机的运行效率及节能控制进行简要研究。 

  现如今所用到的变频调速电机系统可以说是性能最好并且最有发展前景的机电产品,该产品除了必须有变频器外,还应该具有与该设备相配套的电机才可实现真正作用,所谓的变频调速电机主要就是在所规定的频率下进行工作,这样可以有效促进节能减排工作的进行,因此,对该系统进行研究成了当前最为重要的课题之一。 

  1 变频调速电机的运行原理以及技术特点 

  1.1 变频调速电机的运行原理 

  1)基本原理。变频器在运行过程中主要可以分为以下几点:同步转速定义为:n1=60f/p;异步定义为:s=(n1-n)/n1;异步转速定义为:n=60f/p*(1-s);公式中f主要就是电动机频率,p是电动机对数。 

  由上面的公式可以得知:如果在一定程度上将交流电的供电频率进行改善,电动机的转动速度也就会发生一定的改变,这样也就会实现对电动机转速的系列控制。 

  2)控制方式。感应电可以说是不可以被其他设备所控制的,一旦电力达到一定的高度值,就会在一定程度上直接造成电压的大幅度降低,如果认为电压和电动势基本相同,若将所输出的转矩保持一定,就必须严格要求磁通保持不变,这就需要将电压与频率的比值进行改变,这也就是恒定电压的控制方式,但是,低频时的电动势非常小,因此,过程中需要人为的进行电压的抬高,从而对电压的降低进行有效补偿。 

  从另一方面来说,当频率从所规定的值进行提升时,就会在一定程度上受到耐压的相关限制,电压也就不会再进行升高,只能在某种层面上继续保持限定值,这样也就会间接的导致磁通与频率的降低,从而促使异步电机处于弱磁的工作状态。 

  1.2 技术特点 

  电机系统中,不可避免的就是会相应的存在谐波损耗的现象,并在一定程度上给变频调速电机带来一定的不良影响,从电机的构造上采用相应的措施进行解决是非常重要的,因此,将从以下几点对技术特点进行简要介绍。 

  1)虽然设计过程中采用变频调速系统进行该电机的设计,并在一定程度上综合提高了工作效率,但是,却使电机的效率有了相应的下降。无论是采用哪种形式,都会在运行过程中产生不同程度的电流,间接的引起能源的大量消耗,因此,在对变频调速电机系统进行设计时应该采取各种措施进行解决,以便减少电流对电机所产生的不良影响。 

  2)由于变频调速电机所工作的范围比较广,速度的变化范围也比较大,因此,也就会很难有针对性的对振动效率进行一定的判断,针对这种情况,在运行设计过程中,应该采用合适的结构对它所固有的频率进行提高,以便避开过程中所产生的磁共振现象。 

  3)系统运行过程中为了能够有效配合系统进行闭环控制以及提高控制过程中的相应精确值,应该有针对性的对电机尾部进行检测器的安装,此过程中应该注意的是:所安装的检测器最好是编码器,这样有利于对系统运行进行一定的检测。 

  当然,变频调速电机的特点还有许多,这就需要相关人员在工作过程中针对它自身所具有的特点进行系统的运行,从而在一定程度上促使该系统的应用,从而实现它的设计目标。 

  2 运行效率与节能应用 

  1)节能应用。改革开放以来,伴随着国民经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,与此同时,还严重造成自然资源的大量浪费,因为大多数人们都会认为这些资源是有效的、可以进行再生长的,因此,针对人们的这种意识,也就在很大程度上造成目前资源严重浪费的情况。所以,国家制定了系列节能减排工作,要求在工作过程中进行节能减排,那种所谓的节能,所表现出的不仅仅只是对调速的效率进行控制,还和设备的运行情况有着密切的关系。在对结果进行估计时,必须有实际的工作情况作为依据,只有这样根据实际情况进行工作,才能采用最为有效的变频器进行调速,从而真正体现出相对明确的效果。 

  如果运行过程中一旦负荷出现系列变化,就应该尽自己最大的努力对风量进行调节,相对来说,那种传统的手段主要就是通过对挡板进行一定的调整,也就是在一定程度上将对风道进行阻挡的方式进行着改变,以便来调节相应的风量,使风机的效率保持在最低点。如果风机能够在调速的状态下进行工作,就会相应的对风道的阻力进行减少,从而有效促使功耗的降低,具体节能控制。 

  2)运行效率。一般来说,交流电机在调速过程中会经常性的希望主磁通在一定程度上保持不变,假如过程中的磁通太弱,铁心就不会被充分利用,这可以说是一种严重的浪费;反之,如果将磁通进行增大,又会在很大程度上造成铁心的饱和,增大电机的损耗,严重时还会影响到电机的损坏。因此,针对这种情况,为了能够有效做到这一点,过程中最常用的一种方法就是采用U/F比控制,在基本速度以上的则是恒定电压。然而,若在一定程度上的基本速度只保持为常数,电机的输出就会有所降低,影响到系统的调速范围,同时,还会因为电流的过大严重影响到电机的运行效率。因此,现如今的变频器在生产过程中为了能够适应各种不同的需求,都设有许多补偿曲线,从而有效降低低频时的电压,还可以有针对性的适当提高低频电压,当然,这种降低和提高电压的选择是需要根据实际情况实施的,并不是盲目工作的。 

  总之,变频调速电机运行过程中的效率与节能控制方式还有许多,这就需要相关人员在设计过程中进行有效研究,有针对性的根据目前的能源消耗情况进行系统设置,在不严重浪费能源的情况下,对该系统进行研究,从而更加快速的促进电机的运行效率,实现设计目的。 

  3 结束语 

  综上所述,通过上述对变频调速电机的运行原理以及技术特点、运行效率与节能应用进行的简要介绍可以发现:现如今飞速发展的社会在给人们带来经济效益的同时,也在一定程度上给人们的生活环境造成了严重影响,间接的导致能源的大量消耗,因此,这就需要在对人们所使用的各种设备进行设计时,尽可能的设计出节能产品,以便在确保能源不遭到浪费的同时,促进国民经济的发展。
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