用于風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行方法

用于風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行方法
目前應(yīng)用于風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速的各種方法中效率最高的是變頻調(diào)速，但它還沒(méi)有使拖動(dòng)風(fēng)機(jī)水泵的異步電動(dòng)機(jī)效率達(dá)到最高。為實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的高效運(yùn)行，提出了一種不同于普通壓頻比恒定的變頻變壓方法，即在保持頻率不變，通過(guò)降低輸入電壓，使異步電動(dòng)機(jī)的效率達(dá)到最高。
關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；效率；節(jié)能；工作方式
電動(dòng)機(jī)的非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況，已經(jīng)引起我國(guó)有關(guān)部門(mén)的重視，并分別于1990年和1995年制定和修訂了一個(gè)強(qiáng)制性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：(GB12497-1995)三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。希望依此來(lái)規(guī)范三相異步電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，國(guó)標(biāo)的發(fā)布對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起了很大的促進(jìn)作用。
據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)機(jī)械設(shè)備每年耗電量占全國(guó)發(fā)電量的31%，其中變負(fù)荷運(yùn)行的占70%。由此可見(jiàn)僅風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)電機(jī)調(diào)速節(jié)能潛力就非常大。從最佳經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能角度來(lái)看，降低帶風(fēng)機(jī)類(lèi)負(fù)載電機(jī)運(yùn)行中的功率損耗，提高整個(gè)系統(tǒng)效率是非常必要的。
2? 電機(jī)運(yùn)行中定頻降壓節(jié)約電能的可行性
根據(jù)電機(jī)學(xué)知道，假設(shè)施于電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓被降低，則電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)和磁通隨之減小，鐵耗將下降。同時(shí)，因這時(shí)隨電壓平方而變化的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率增加，直到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡為止。轉(zhuǎn)差率的增加引起轉(zhuǎn)子電流增加，且使轉(zhuǎn)子電流與定子電壓間的相角也要增大。因而，當(dāng)電壓降低時(shí)，雖電動(dòng)機(jī)的無(wú)載電流會(huì)減小，可是等于轉(zhuǎn)子電流與無(wú)載電流幾何和的定子電流，隨著電壓降低程度和負(fù)載的不同，可能增加或減少。
然而，對(duì)于輕載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，電壓適當(dāng)降低一些，在經(jīng)濟(jì)上常常是有利的。這是因?yàn)樵谳p載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流并不大，在降低電壓運(yùn)行時(shí)，不僅不會(huì)超過(guò)允許值，而且增加的數(shù)值并不多；而另一方面卻由于電壓的降低，空載電流和鐵耗均隨之減低，所以這時(shí)的定子電流比正常電壓時(shí)的值，不僅不會(huì)增加，可能還會(huì)降低。在這種情況下，電動(dòng)機(jī)的總損耗就可降低，效率可以提高，定子溫升和功率因數(shù)還可得到改善。
3 風(fēng)機(jī)水泵類(lèi)負(fù)載電動(dòng)機(jī)定頻降壓節(jié)能算法
異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的損耗包括:銅損、鐵損、機(jī)械損耗、雜散損耗等。其中，機(jī)械損耗和雜散損耗因較小，且不易計(jì)算，通?？梢院雎圆挥?jì)，因此，考慮電機(jī)鐵耗和銅耗之和，可代表電機(jī)總的損耗。