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變頻調速器在離心風機中的應用,可*取代風機的調節(jié)閥門
采用變頻調速器對離心風機進行調速來控制風量,與調節(jié)閥門控制風量相比,具有明顯的節(jié)電效果。但在有些場合,變頻調速器不能*取代風機的閥門,在設計中要引起特別注意。為了說明這個問題,我們先從其節(jié)電原理談起。離心風機的風量與轉速的一次方成正比,風壓與轉速的平方成正比,軸功率與轉速的立方成正比。
如圖1所示,曲線(1)為風機在恒速下,風壓-風量(H-Q)特性;曲線(2)為管網風阻特性(閥門開度全開)。風機工作在A點時輸出風量為Q1,此時軸功率N1與Q1、H1的乘積面積(AH1OQ1)成正比。當風量從Q1減少到Q2,如采用調節(jié)閥門方法,使管網阻力特性變到曲線(3)。系統由原來的工況點A變到新的工況點B運行,風壓反而增加,軸功率N2與面積(BH2OQ2)成正比,N1與N2相差不多。如果采用調速控制方式,風機轉速由n1降到n2,則風壓-風量(H-Q)特性如曲線(4)所示,在滿足同樣風量Q2的情況下,風壓H3大幅度降低,功率N3(相當于面積CH3OQ2)隨著顯著減少,節(jié)能效果十分顯著。
從上面的分析還可以看出,調節(jié)閥門控制風量,隨著風量的減少,風壓反而增加;而采用變頻調速器調速來控制風量,隨著風量的減少,風壓大幅度下降。風壓下降太多,有可能滿足不了工藝要求。即如果工況點在曲線(1)、曲線(2)、H軸所圍區(qū)域內部,單純地依靠變頻調速器調速將無法滿足工藝要求,需要和閥門調節(jié)結合才能滿足工藝要求。某廠引進的變頻調速器,在離心風機中的應用中,因沒有設計閥門,單純地依靠變頻調速器調速來改變風機工況點,吃盡了苦頭。要么轉速太高,風量太大;若降低轉速,風壓又滿足不了工藝要求,吹不進風。因此離心風機在使用變頻調速器調速節(jié)電時,要兼顧風量和風壓這2個指標,否則會帶來不良的后果。
誤區(qū)6、通用電動機只能在其額定轉速以下采用變頻調速器降速運行
經典理論認為,通用電動機頻率上限為55Hz。這是因為當電動機轉速需要調到額定轉速以上運行時,定子頻率將增加到高于額定頻率(50Hz)。這時,若仍按恒轉矩原則控制,則定子電壓將升高超過額定電壓。那么,當調速范圍高于額定轉速時,須保持定子電壓為額定電壓不變。這時,隨著轉速/頻率的上升,磁通將減少,因此在同一定子電流下的轉矩將減小,機械特性變軟,電動機的過載能力大幅度減少。
由此可見,通用電動機頻率上限為55Hz是有前提條件的:
1、定子電壓不能超過額定電壓;
2、電動機在額定功率運行;
3、恒轉矩負載。
上述情況下,理論和試驗證明,若頻率超過55Hz,將使電動機轉矩變小,機械特性變軟,過載能力下降,鐵耗急增,發(fā)熱嚴重。
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