4 變頻調(diào)速的特點(diǎn)及節(jié)能分析

鍋爐引風(fēng)機(jī)電機(jī)在沒有實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速控制之前，一般采用“降壓起動(dòng)”，并且正常運(yùn)行后，電動(dòng)機(jī)全壓、全速運(yùn)行，而引風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小則通過風(fēng)門來調(diào)節(jié)。一般情況下，風(fēng)門的開度為50%耀80%，電機(jī)只能是滿負(fù)荷運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的工作效率很低，造成很大浪費(fèi)。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n=60f（1-s）/p，（式中n、f、s、p 分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)）；通過改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)、電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。利用變頻調(diào)速技術(shù)，變頻器很好地解決了引風(fēng)機(jī)根據(jù)工況直接控制風(fēng)量的大小而滿足工況的要求, 變頻器是無級(jí)調(diào)速的，用變頻器改造風(fēng)機(jī)，具有以下特點(diǎn)：

1）起動(dòng)、停止平衡，無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大；

2）工作可靠，能長期穩(wěn)定運(yùn)行；

3）操作簡便，維護(hù)量小；

4）輸出特性可滿足風(fēng)機(jī)性能要求；

5）節(jié)能效果顯著。

根據(jù)風(fēng)機(jī)的流量變化與轉(zhuǎn)速成正比，壓力變化與轉(zhuǎn)速成正比，而功率變化與轉(zhuǎn)速變化立方成正比。因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，風(fēng)量減少，電機(jī)功率成立方比下降。

5 風(fēng)機(jī)類負(fù)荷變頻調(diào)速節(jié)能原理

風(fēng)機(jī)是將電動(dòng)機(jī)的軸功率轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w壓力與流量的設(shè)備。過去很少采用轉(zhuǎn)速控制的方法，多是由鼠籠式異步電機(jī)拖動(dòng)進(jìn)行恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)需要改變流量時(shí)，調(diào)節(jié)節(jié)流閥和擋板，這種方法雖然控制簡單，但不節(jié)能，不經(jīng)濟(jì)，動(dòng)態(tài)跟蹤性能也很差。變頻調(diào)速節(jié)能是相對(duì)于閥門調(diào)節(jié)而言，采用變頻調(diào)速器后，將閥門全開，通過改變電機(jī)電源頻率的方法來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。由流體力學(xué)可知，流量q 與轉(zhuǎn)速n 的一次方成正比，風(fēng)壓h 與轉(zhuǎn)速n的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速n 的立方成正比，即：q=qe伊（n/ne），h=he伊（n/ne）2，P=qe伊（n/ne）3，式中，qe為風(fēng)機(jī)的額定流量，he為風(fēng)機(jī)的額定壓力，qe 為風(fēng)機(jī)的額定功率，ne 為風(fēng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。由上面的公式可知，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)流量時(shí)，可通過轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，此時(shí)風(fēng)機(jī)軸輸出功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。

風(fēng)機(jī)流量、轉(zhuǎn)速、軸功率及電源頻率關(guān)系如表1 所列。

6 節(jié)能計(jì)算