多数企业生产加工设备的负荷以交流异步电动机为主,电力消耗一般占企业全部电力消耗的65%左右,水泵负荷量效率较低,特别是2002年我国加入世贸组织后,企业只能通过控制成本来提高经济效益,从而提高经济效益。从而提高竞争力,降低生产成本,节约用电,是关键的经济环节。例如某个供水站,供水系统是根据用水量的需求进行调节,就是利用调节泵出水阀来调节流量,需要专人值班,在不同情况下,阀门都要开关。劳力大,同时,由于阀门强制节流使泵产生涡旋冲击,产生强烈的振动和噪音,增加了泵的使用寿命和维修保养等方面的不利损失。其次是由于电机转矩基本不变,这种调整方式形成的供水压力大,造成节流功率严重损失,降低了泵的效率,浪费了电能。
因此,根据水泵的相似原理可知:变速时,流量与转速成正比,扬程与转速平方成正比,轴功率与转速立方成正比,从而得出:相同的水泵变速时,水泵的主要性能参数将按照上述比例规律变化,而且,变速时能保持效率基本不变,如果变速时,水泵的转速可调,就能适应当时的需水量变化,这样,就能避免因水泵机组在低效区域运行引起的电机过载,同时,变速时能保持效率基本不变。与此同时,泵的转速越慢,轴功率就越小,电机的输入功率也就越小,这就是调速泵在供水系统中所起的节能作用。
水泵变频节能改造中的机泵减速器原理。
根据交流电机工作原理中的速度关系,n=60f(1-s)/p,由公式得出:均匀改变电机定子绕组的供电频率,即可使电机同步转速变化平稳。电机速度变慢,轴功率相应降低,电机输入功率也随之降低,泵调速就起到了节能作用。
交流电动机转速物性为一条稍向下倾斜的曲线,如图A所示,调速时的特性仍为稍向下倾斜曲线,是在不同频率时相互平等的一组曲线,如图B所示:
从两图中能看出,变频器的调速特性基本保持了电动机固有的转速特性,它是一组不同频率时相互平行的特性曲线。变频调速具有以下优点:
①转差率小,转差损失小,效率可高达90~95%以上。
②实现平滑地无级调速,精度高,调速范围宽(0~100%),频率变化范围大(0~50Hz)。
③起动转矩大(可达额定值的1.1倍),实现软启动减轻启动电流的冲击。
④提高电网侧功率因数。
⑤变频器可采用高速度的16位CPU与专用的大规模集成电路配合,用软件实现V/5自动调整,具有与计算机可编程控制器联机控制的功能,容易实现生产过程的自动控制。
⑥安装容易,调试方便,操作简单。
⑦不仅适用于水泵,风机类负荷的节能调速,而且也适用于旧设备的改造,对改善工艺条件,提高产品质量都有其明显效果。
瑞泽能源是一家专注节能环保产业的高新技术企业,拥有自主知识产权的“5S”流体输送系统高效节能技术、电能质量优化节电技术、循环水零排放技术,在水泵节能、风机节能、空压机系统节能、供水系统节能、循环水系统节能、中央空调系统节能、电机系统节能、配电系统节能和循环水水处理等领域得到广泛应用,公司依托三元流技术设计的三元流叶轮,用于水泵、风机、离心式空压机的节能改造,技术应用可靠,业绩优良。