變頻調速技術(shù)是一種以改變電機頻率和改變電壓來(lái)達到電機調速目的的技術(shù),變頻調速具有效率高、調速范圍寬、精度高、調速平穩、無(wú)級變速等優(yōu)點(diǎn),因而被廣泛使用,是國家電機能效提升計劃非常重要的技術(shù)。
變頻調速是通過(guò)改變供給電動(dòng)機的供電頻率,來(lái)改變電機的轉速,從而改變負載的轉速。
電機的轉速: n=50f(1-S)/P
其中f為供電頻率,P為電機的極對數,S為滑差。因此,改變f就可以改變電機的轉速。
根據國家電機能效提升計劃,從電機自身情況看,我國電機效率平均水平低于國外3-5個(gè)百分點(diǎn),要提高電機效率就必須提高節能手段。
無(wú)功功率不但增加線(xiàn)損和設備的發(fā)熱,更主要的是功率因數的降低導致電網(wǎng)有功功率的降低,大量的無(wú)功電能消耗在線(xiàn)路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重。使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,功率因數很高,從而減少了無(wú)功損耗,增加了電網(wǎng)的有功功率。
電機一般為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng),啟動(dòng)電流等于4~7倍額定電流,這不但要求電網(wǎng)容量高,而且啟動(dòng)時(shí)會(huì )對設備和電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,影響使用壽命。使用變頻裝置后,利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始,最大值也不超過(guò)額定電流,減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求,延長(cháng)了設備的使用壽命。
以風(fēng)機和水泵流體機械來(lái)說(shuō)明轉速與節能的關(guān)系,流體機械的轉速變化與其流量、壓力和功率之間的變化有如下的關(guān)系:

上述式子中Q1、H1、P1分別代表轉速n1時(shí)的流量、壓力、功率。
Q2、H2、P2、分別代表轉速n2時(shí)的流量、壓力、功率。
即流量與轉速的一次方成正比,壓力與轉速的平方成正比,功率與轉速的三次方成正比。
由此可見(jiàn),當通過(guò)降低轉速以減少流量來(lái)達到節流目的時(shí),所消耗的功率將降低很多。例如:當轉速降派到80%時(shí),流量減少到80%,而軸功率卻下降到額定功率的(80%)3≈51%:若流量需減少到40%,則轉速相應減少到40%,此時(shí)軸功率下降到額定功率的(40%)3≈6.4%。
流量∝轉速,壓力∝轉速^2,軸功率∝轉速^3,若轉速下降20%,則功率下降到51.2% ;若轉速下降50%,則軸功率下降到12.5% ,即使考慮調速裝置本身的損耗等因素,節電也是相當可觀(guān)的。
眾所周知,電機和電機系統是重要的耗能設備。2010年,中國的電機系統耗電量約占全社會(huì )耗電總量的60%。根據電機能效提升計劃,推薦一批先進(jìn)適用的電機技術(shù),各級工業(yè)和信息化主管部門(mén)要積極推薦高效電機設計、控制及電機系統匹配等領(lǐng)域的先進(jìn)適用技術(shù),組織本地電機生產(chǎn)企業(yè)、節能服務(wù)公司等。變頻調速技術(shù)具有得天獨厚的節能優(yōu)勢,將在以后的節能發(fā)展中發(fā)揮出巨大的作用。
變頻調速技術(shù)能在節能發(fā)展中發(fā)揮巨大的作用,其涉及的變頻電量的測量將至關(guān)重要。目前,能提供變頻電量測量的廠(chǎng)家不多,均是基于傳感器或互感器的二次儀表測量方案,沒(méi)有整體溯源的依據,造成很多傳感器、互感器精度很高,二次儀表精度均很高的情況測出錯誤的數據,其根源還是在整體溯源上。WP4000變頻功率分析儀提供了高準確度的測量整體解決方案,可以實(shí)現滿(mǎn)量程范圍內的高準確度測量,采用前端數字化技術(shù),利用光纖傳輸,為復雜電磁環(huán)境下的變頻電量、低功率因數的測量提供了整體解決方案。為變頻電量的測量提供了準確可靠的評測數據。

WP4000變頻功率分析儀應用于變頻調試技術(shù)
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