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風機、水泵節電器

2015-06-08

一、節電原理

電機在做功時,要消耗一定的電能,定子電流產生足夠的旋轉磁場驅動轉子,產生轉矩,當負載變化時,必然導致負載轉矩變化使轉子感應電流變化,并導致定子中的電流相應地隨之變化。無論電機空載或負載,定子所消耗的電能大體一樣,而空耗的電能非但沒有做功,大部分轉化成熱能。通過電機發熱散到空間,同時產生噪音,線損增大,既降低了電機的使用壽命,又使工人的工作環境溫度升高,連帶加大工作環境制冷系統的耗電量,造成多重能源浪費。由于電機選用的標準,額定功率高于滿足最大負載時所需功率,消耗的能源不可避免產生浪費。

就風機、水泵而言,由流體力學可知,流量Q與轉速的一次方成正比,壓力H與轉速的平方成正比,功率P與轉速的立方成正比,即:

Q1/Q2=n1/n2    H1/H2= (n1/n2)2    P1/P2= (n1/n2)3

由上面的公式可知,如果風機、水泵的效率一定,當要求調節流量下降,轉速可成比例下降。一般風機、水泵是按最大工藝要求、最大負載情況、最高環境溫度要求而選擇設計的,在工藝未到達滿負荷運行時,電機仍按最大要求(最大功率)運轉。因此,風機、水泵采用節電調速控制方式時,當所需,流量減少時,軸功率將顯著降低。例如,當流量只需要80%,轉速則可以相應下降到80%,軸功率將下降為額定功率的51%。這種控制方式可從根本上消除風機、水泵設備由于選型或負荷變化普遍存在的“大馬拉小車”的動力浪費現象,消除了擋板節流阻力,使風機、水泵始終運行在最佳工作狀態。

圖中曲線H為恒速下的HF(Q)曲線,其風、水阻特性曲線N1相交與A點。對就的風量、水量為Q1。此時風機、水泵的軸功率Q1AH1Q圍成的矩形面積成正比。

當欲使風、水量由Q1減少Q2使用檔板或閥門時,則新的風、水阻特性H相交于B點,此時風機、水泵軸功率與Q2BH2Q圍成的矩形面積成正比。

節電器把風機、水泵的轉速降到N2使對應的風機、水泵特性曲線H與風阻、水泵特性曲線N2相交于C點。此時與風機、水泵軸功率成正比的Q2CH3Q圍成的矩形面積顯著減少,軸功率下降,即達到明顯的節能效果。

就風機、水泵而言,風機、水泵的絕大多數是應用感應電動機作為拖動的原動機,它的主要任務就是按工藝要求傳輸和調節用流量,因為普通籠型感應電動機本身沒有調速功能,90%以上用調節擋板的開度來調節流量。

風機、水泵設備通常是以流量為控制對象的。傳統的流量控制方法是擋板控制法,即通過關小和開大擋板的開度來調節流量。擋板控制法的實質是通過改變管網阻力大小來改變流量。因此,這種控制方式當所需流量減少時,壓力反而會增加,故軸功率的降低有限,此時,過剩的風機、水泵功率將導致壓力增加而白白浪費掉了。由于風機、水泵的軸功率與轉速的三次方成正比,采用調速方式調節流量替代擋板的流量調節,就會消除節流損失和同時提高風機的運勢效率,雖然由于電動機負載率的下降會使其運行效率降低,但因風機、水泵運行功率的下降幅度很大,電動機的損耗也有所減少,最終使電動機運行功率大幅度下降,從而達到節電的目的。由此可見,風機、水泵是適合以節電為目的的調速運行,并能夠取得顯著的節電效益。

2、節電設備特性

⑴ 節電率8%54%;

⑵ 節電/市電任意切換和完善的保護功能;

⑶ 調試簡單,使用方便;

⑷ 軟啟動、軟停車,延長設備使用壽命,減輕電機疲勞與磨損;

⑸ 提高設備電網側的功率因數。

⑹ 設備故障率下降,可靠性提高,減少了備品備件消耗,降低了維修成本。

⑺ 微電腦智能控制,瞬時動態轉矩反映,具有強大的自學習功能,自動適應工況的變化,無需人工調整。

⑻ 完善的運行指示和故障查錄功能,方便設備管理人員的日常維修工作。

節電器還具有提高能源利用效率、節能降耗的功能,在節電的同時還可有效抑制浪涌、瞬流等電能使用中的污染因素,提高功率因數,清潔用電回路,保護用電設備,增加用電系統運行的整體可靠性,進而達到降低電費成本、保護用電設備的效果。延長設備使用壽命,減輕噪音,改善工作環境,使系統發熱量明顯減少,具有延長密封組件的使用壽命,降低停機維修率,節省大量維護費用。

 


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