变频器在风机节能降耗改造中的应用
PLC结合变频器在风机节能上的应用
PLC结合变频器在风机节能上的应用1. 引言1.1 背景介绍随着工业化进程的不断加快,能源消耗问题也越来越受到人们的关注。
在各种工业设备中,风机被广泛应用于通风、排烟、输送等工艺流程中。
传统的风机通常采用固定速度运行,造成能源浪费严重。
为了解决这一问题,人们开始将PLC控制技术和变频器技术相结合,以实现风机的节能控制。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于工业自动化控制的计算机。
它能够根据预设的程序自动控制各种生产设备的运行。
而变频器则是一种能够调节电机转速的设备,通过改变电机的转速来实现节能的目的。
将PLC和变频器结合起来,可以实现对风机运行状态的监控和调节,从而达到节能减排的效果。
本文将探讨PLC在风机控制中的应用、变频器在节能减排中的作用,以及结合PLC和变频器在风机节能中的应用案例。
通过对节能效果的分析和优化方向的探讨,旨在探讨PLC结合变频器在风机节能中的重要性,并展望未来的发展方向。
1.2 问题提出PLC与变频器作为现代自动控制技术中的重要组成部分,具有灵活、高效、精准的特点,被广泛应用于工业自动化领域。
如何将PLC与变频器结合应用于风机控制系统中,实现节能减排的目标,成为当前急需解决的问题。
问题提出:传统风机节能技术存在能效低、控制精度不高等问题,如何利用PLC与变频器相结合的方式,优化风机控制系统,提高能效,降低能耗,实现节能减排,成为当前风机节能领域的重要课题。
PLC和变频器结合应用在风机节能中的具体作用及其效果如何,是需要进一步研究探讨的问题。
1.3 研究意义研究意义:风机在工业生产中起着至关重要的作用,但由于传统风机系统的设计和控制方式存在能耗问题,导致了能源的浪费和环境污染。
通过将PLC和变频器两种先进的控制技术结合起来应用于风机节能控制中,具有重要的研究意义和实际应用价值。
PLC与变频器结合在风机节能中的应用案例的研究可以为相关领域的技术改进提供参考和借鉴,促进风机系统的节能与环保技术的发展。
变频技术在风机、泵类负载节能中的应用
变频技术在风机、泵类负载节能中的应用摘要:本文通过变频调速在风机、水泵类设备上的应用,阐述了风机、水泵变频调速的节能原理。
介绍了风机、水泵负载对变频器的性能要求。
关键词:变频器;风机、水泵;节能;0.前言我国的电动机用电量占全国发电量的60%~70%,风机、水泵设备年耗电量占全国电力消耗的1/3。
造成这种状况的主要原因是:风机、水泵等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输出功率大量的能源消耗在挡板、阀门地截流过程中。
由于风机、水泵类大多为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,所以当风机、水泵转速下降时,消耗的功率也大大下降,因此节能潜力非常大,最有效的节能措施就是采用变频调速器来调节流量、风量,应用变频器节电率为20%~50%,而且通常在设计中,用户水泵电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,效率低下,造成电能的大量浪费。
因此推广交流变频调速装置效益显著。
1.变频调速节能原理1.1变频节能由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)×H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力H与转速N的平方成正比,功率P与转速N的立方成正比,如果风机、水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降。
即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
例如:一台水泵电机功率为55KW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16KW,省电48.8%,当转速下降到原转速的1/2时,其耗电量为6.875KW,省电87.5%。
2.2 功率因数补偿节能无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,由公式P=S×COSФ,Q=S×SINФ,其中S-视在功率,P-有功功率,Q-无功功率,COSФ-功率因数,可知COSФ越大,有功功率P越大,普通水泵电机的功率因数在0.6-0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,COSФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
浅谈变频调速技术在风机、泵类中的节能应用
频器 )易操 作 、免 维护 、控制精 度 高 ,并 可 以实 现高 功能化 等特点 ,采用 变频 器驱动 的方案 开始 逐 步取代风 门、挡板 、阀 门的控制方 案。 变频调 速技 术的 基本原 理是根 据 电机转速 与 工作 电源输人频 率成正 比的关 系 : = O ( - )p n6 f 1s /,
(- ) OU ( -) Q ’ H
:
. 二 /
I
(4O 0
H
负荷 ,1 h 运行 在5 %负荷 ;运 行时 间在3 0 。 3 0 0 d
l —
图 l 阀 门调 节 功 耗
图 2 变速 调 节 功 耗
图1 为水 泵用 阀 门控 制 时 ,当流 量 要求 从 Q1 减 小 到Q2 ,必须 关小 阀门 。这时 阀 门的磨擦 阻力 变 大 ,管路 曲线 从R移 到R ,扬 程 则从 Ha , 上升 到
删 蟪 I ' t
新疆 化 工
4 3
配 备 电机功 率 :7 K ,额 定 电流 :1 8 5W 3 A, 额定 电压 :3 0 8 V,转速 :17 r n 4 7/ ,为上 海 江宁 mi
电机厂制 造 。
=
● 酗
I h
水 泵连 续2 h 行 ,其 中每天 1h 行在 9 % 4运 运 l 0
下 降 到H 。 。 根 据离 心泵 的特 性 f 线公式 : H 1
N=R QH/12 0q
例3
根据 图3 计算 ,则 每年 的节 电量 为 :
W17 x ×(10 -7 % )x 3 0 720 W h
W2 7 x 3 ( 5 - 2 % )x 0 = 1 3 5 W ’ = 5 1x 9 % 0 30 29 7k h
变频器在315KW鼓风机节能改造中的应用
●I
变频器在 3 5 1KW鼓风机节 能改造 中的应用
时 涛 王志强 李 祥
洛阳 4 1 0) 750 ( 河南 煤化集 团栾 川龙 宇钼业有 限 公司 河南
[ 摘 要] 文通过 对鼓 风机 负荷 的变化 分析 耗 电的主要 原因, 本 从实 践应用 得 出利用 变频 技术 的好 处 : 改造鼓 风机 的过 程 中, 在 变频器 起到 了很好 的节 电效 果, 变频 后每 年节 电达 6 3万余 元 。 [ 关键 词] 变频技 术 节能 控 制 中图分类 号 :V 3 T 11 文献 标识码 : A 文章 编号 :0 99 4 (0 00— 2 70 10 - 1X2 1) 90 4- 1
5 =1 7 W。 }2 4 K
每天 节约 电能 j l 7 2 h 3 2 K . 。 0 54 /度, 3 天, .4 元 一年 节约 的电 费为 :
35 8 W h 3 = 6 2 0 W h 2 K . .3 0 I 4 4 K . 。 1
止 ”按钮 控制变 频器 启停 , 电位 器进 行调 速调压 。 用
4使 用效 果 4 1 改造 后的节 能效 果 . 变 频前 : 功率 P= 1K , 2 3 5W 转速 N = 90 / i, 2 2 5rm n 电流 实测 I 53 : = 6A 变 频改造 后 : 实测 转速 N = 70 rm n 由P /2 (1N ) 12 0 / i , 1P = N/ 2 3
节约 的电费 为 :14 4 K .* .4 元 / =3 3 6 5 。 l6 2 0W h O 5 4 度 6 3 4 .6元 由于安装 了变 频调速装 置, 其每 月的耗 电量开始 减少, 因此 其累积 节 电量 逐 月增加 。其 年节 电量 已达到 16 44 Kh 节 约 电费 6 万 元 多元, 电效 1.2 万 W . 3 节
变频器在风机中的应用
变频器在风机中的应用变频器是一种电子控制设备,可以将电源电压与频率转换成可控电源电压输出。
在风机的应用中,变频器可以改变电动机的转速,并控制风机的流量,使得风机在不同的工作状态下能够实现最佳效率。
一、变频器在节能方面的应用1.1 恒定流量控制传统风机在运行时通常采用阀门、叶片调节或变速装置的方式进行调整。
这种调节方式既能耗费大量电能,又易损坏风机,操作也不便捷。
而使用变频器能够实现恒定流量控制,可根据要求调整风机转速,以实现稳定的风量输出。
1.2 节省能源传统的风机调节方式需要消耗很多能源,而使用变频器可以降低电机启动时的电流冲击,减少电机的能量损失,从而达到节约能源的目的。
同时,变频器还能够根据实际负载调整风机的转速,以满足系统的需求。
二、变频器在风机中的应用2.1 变频器调速通过变频器控制风机转速可以满足不同风量需求的场景以及不同的运行状态要求。
在低负荷运行环境下,通过变频器调速可以减少风机的能量损失,实现节能。
2.2 风机起停控制在工业生产环境中,风机起停控制具有很高的要求。
变频器可以通过外部控制触发,实现风机的起停控制,并且由于变频器的反应速度较快,能够及时响应外部控制信号,保障风机的安全运行。
2.3 数字化化管理在现代化的风机管理中,变频器的应用可以使得风机运转更加稳定,同时还能够实现数字化智能管理。
根据实际运行状态调整变频器控制参数,可以提高风机的运行效率,延长风机的使用寿命,为企业带来更多的经济收益。
总结:变频器可以为风机提供更加稳定和高效的控制方式,带来更多的经济效益。
同时,变频器应用的数字化化管理也有助于让企业更加清晰地把握风机的使用状况,提供科学依据,为企业的运营管理带来更好的智能化服务。
PLC结合变频器在风机节能上的应用
PLC结合变频器在风机节能上的应用【摘要】风机是生产生活中随处可见的电气设备。
大功率风机能耗巨大,加装基于plc的变频器可实现有效节能。
本文主要探讨了plc结合变频器在风机节能上的应用。
【关键词】风机;plc;变频器当前环境下,全球能源消耗日渐增大,各国能源出现日益紧张,因此都在提倡节能减排,倡导节能已经成为世界范围内的一个共同话题。
我国的风机、水泵等大功率用电器一般都由高压大容量电机控制,耗电量占到了全国总耗电量的45%,提倡节能技术,降低国家电能的使用将特别有意义。
但是针对这些设备的节能方式往往都比较落后,大多是起不到节能的目的,反而增加了无功功率的消耗,大大的耗费了国家的电能。
长期使用这样的调速方式增加了电机的负荷与损耗,严重缩短了电机的使用寿命。
对高压变频调速技术进行研究,并将它使用在电机调速控制领域,这样既可以满足工艺生产不同环节的需要,也可以大大的节约电能的消耗,优化工艺生产的流程,改善环境,减少生产维护。
目前在我国使用的一些高压变频器,由于自身结构的特点,高压变频器中使用的功率器件的耐压等级受到了明显的限制,而且高压变频器调速系统的拓扑结构也是各式各样的,我国在采用不同的拓扑结构来解决高电压大电流带来的技术难题方面,取得了很大的成果。
1、风机变频调整原理由于风机大多为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,所以当风机转速下降时,消耗的功率也大大下降,因此节能潜力非常大,最有效的节能措施就是采用调速器来调节流量、风量,应用变频器节电率为20%-50%。
而且通常在设计中,用户电机设计的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,效率底下,造成电能的大浪费。
根据流体力学知识和风机水泵的相似定律,变速前后流量、扬程、功率与转速之间的关系为:q1/q2=n1/n2;h1/h2=(n1/n2)2;p1/p2=(n1/n2)。
3式中q1、h1、p1为转速n1的流量、扬程、功率;q2、h2、p2为转速n2的流量、扬程、功率。
高压变频技术在风机节能中的应用
高压变频技术在风机节能中的应用摘要:高压变频技术在风机节能改造中的有效应用,能够大幅度提升风机设备的节电率,这对于缓解我国资源供应与资源需求之间的矛盾有着非常重要的作用。
基于此,下文将对高压变频技术在风机节能中的应用展开一系列的分析,希望能够有效促进我国社会经济的可持续发展。
关键词:高压变频技术;风机节能;应用1 高压变频节能的特点分析利用高压变频技术对风机转速进行控制的原理为实现电机输入频率的改变,而在改变的过程中并不会额外地消耗电机功率,能够促进电机综合效率的提高。
电机变频节能的主要特点包括以下几个方面:第一,电机综合效率比较高,且发热量与能耗都比较低;第二,具有无极调速的特点,具有较为广泛与精准的调速功能;第三,启动时所需的电流比较小,节能效果突出,同时也不会对所在的电网造成冲击;第四,不存在转差率损耗;第五,能够促进电机功能因数的提高,不需要在另外加装无功补偿装置;第六,具有较高的自动化水平,具有自动限流、限压、减速等功能,同时能够对故障、运行及报警情况进行记录,对系统的安全运行奠定了基础;第七,依据电量成本对电机转速进行智能化的调节。
随着电力建设的不断发展,电力供需矛盾不断激化,只有对风机的流量进行调节才能够更好地满足生产的需要,通过这种方式提高企业效益,降低企业能耗。
2 风机运行中应用节能技术的实际意义改革开放以来,我国在电力行业上越来越多的使用高压电机,它的使用总量达到电厂电机驱动设备的百分之八十左右,它们都是耗电巨大的设备,而发电企业的机组负荷又长期不是运行在最高峰,常在中高负荷下运行,这样就使得电能被大量浪费,如果不对它们进行相应的改造,那么这个极大的浪费就会一直存在。
调整电动机速度的方式是很多的,目前使用得最多的就是变频器调节电动机的速度,在技术上已经非常成熟了,大部分是用于低压电动机上。
近年来,电力电子技术的飞速发展让高压变频器技术也越来越成熟,被越来越多的应用到火电厂的节能改造上。
高压变频器在转炉煤气回收风机节能改造中的应用
22 月上 科技创新与应用 0  ̄9 ()I 1
高压变频器在转炉煤气回收风机节能改造中的应用
姚 鹏
( 湖南涟钢机 电设备 制造有限公 司, 湖南 娄底 4 7 0 ) 10 9
摘 要 : 展 中和转 型 期 的 中 国面 临 着经 济 快速 提 升 、 源 需 求明 显增 大和 不 可再 生 能 源 紧缺 之 间 的 矛盾 , 日益 紧张 的 能源 、 发 能 在 环 境危 机 下 , 能 已经成 为 国家战略 , 中电 气 节能是 通 过技 术 手段 实现 资源 高效 利 用从 而迭 到节 约 能源 的有 效 方 式 , 节 其 变频 技 术 是 电气节能的关键技术 , 甚至可 以说是 当前 最有效的节能技术。 通过论述 高压 变频器在转炉煤气回收风机 电气改造 中的应用。 显 示 了高压 变顿 技 术在 节 能领 域取 得 的 良好 效 果 。 关键词: 变频 器 ; 机 ; 速 ; 能 风 调 节 3 . 1变频器 的运行 要求能够根 据炉前 升罩 、 降罩信号 和煤气 柜储存 1改造陈述 功率单元串联多电平型高压变频器采用直接高一高变换的方式 、 量 自动调节 电机的转速 。 3 - 2变频器的运行状态参数特别是报警参数应及时传送至上位机 多电平串联倍压的技术方案、 优化的 P WM控制算法, 可实现优质的可 变频 变压 的正 弦电压 和电流 的输 出 , 有高 效率 、 率 因素 、 的监控 画面 , 操作监控 。 其具 高功 低谐 以便 波、 宽电压输入范围、 运行可靠 、 便于维护等特点。高压变频器通过改变 电动 机运行频 率 , 在很宽 的转速范 围 内进行 高效率 的转速调节 , 以取 可
得很好 的节电效果 , 机类负载 的节 能改造 中已经 取得广泛验 证。 在风
变频调速技术在风机及泵类中的节能应用
和 变 速 调 节 各 自所 消耗 的 功 率
假定 水
往 往 采 用 调 整 阀 回 流 阀 截 止 阀等节 流
、 、
泵 效率
1 1=
0 6
.
。
设 备进行流量
、
压力
、
水位 等 信 号 的 控
,
在工 业 生 产和产 品加工 制造业 中
、
,
制
腔
。
这 样 不 仅 造 成 大量 的 能源 浪 费 管
,
风 机 泵 类 设 备应 用 范 围广 泛 其 电能 消
H = 15
m
代 风 门 挡板 阀 门 的 控制方案
、 、
为 :N
。
0 9 8 1 0 x 1 5 x 6 6/ 6 x 3 6 0 0 x 1 0 0 0 = 0 5 k W
.
综述
通 常在 工 业 生 产
、
变频 调 速 技术 的 基 本 原 理 是 根 据 电 产 品加工 制造 业
、
可 见 变速 调 节 比节 流 调 节 经 济 因
越 的调 速性 能 显 著 的节 电效 果 改 善 现
、
时 常 出现 泵 损 坏 同 时 电机 也 被烧 毁 的 现
1000
一
』醣 W
,
象 近 年来 出 于 节 能 的 迫 切需 要 和 对 产
。
,
( 1 )节 流 调 节 由 上 图 知 :流 量 为 6
,
.
6
有设 备 的运 行 工 况
,
提 高 系统 的安 全 可
牵变所电容选 引电蓄池量择
() 2 电压校正 结论 :
1 2 7
表1 环境温度对可用容量的影响关系
变频器在风机节能中的应用
进行远程控制和监视 。 此外, 要注意负载是标准
・
3 ・ 00 4 2 1 年第 3 《 机技 术》 期 电
研究与交流
变频器在风 机 节能 中的应用
蒋 绍凤 唐 亮
兖矿鲁南化肥厂 ( 7 5 7 2 72 )
Ene g - a i r y s v ng App i aton fBl wer e lc i o o sby M ansofFr quenc e y Cont o rl
负载还是重载负载。
() 3 规格
冲击产生 的 “ 水锤 效应” 则选用带泵控制功能 , 的软起动器。 通风机可利用软起 动功能, 减少皮
带 磨 损和机 械 冲 击 , 以及 停机 时制动 转 矩 功能 。
根 据 电动机 的标 称功率 、 电流及 负载性 质
选择起 动器。 软起动器容量稍大于电动机工作电
Ja gS af n in h oe
l n i g a
Ya k a g L n n C n c l e t i e l n n u n u a h i a ri z rP a t f l
我厂循环水风 机大到几百千瓦, 小到几十千
瓦 , 有4 多 台。 共 0 为了给 循 环 水 散 热 , 机 容 量 风
带来 的拖 动 系统 反 惯性 冲击 , 有计 算 机联 网要 若 求 , 选带 通 讯 接 口的软 起 动 器 , 可 以对 软 起 动 器
时, 须加装热继电保护。 冷却方式有机械风冷和
自 然风冷, 机械风 冷带冷 却风机 , 有通电常转或
温 度控 制运 转 两种 型式 。
( 稿 日期 : 0 9 1 .4 收 2 0 .2 2 )
作 者简 介 : 绍 凤 , , 90 蒋 女 1 8 年生 , 东烟 台人 , 学 本科 学 历,自动 山 大
关于变频器在风机上的节能应用
关于变频器在风机上的节能应用摘要阐述了变频器的工作原理以及在风机上的节能原理与计算方法,并以公司的两台风机为实例计算出变频器的年节电量和节省投资成本的临界频率点。
关键词变频器节能临界频率点Abstract: this paper expounds the working principle of the inverter and the fan on the energy saving principle and calculation method, and with the company’s two fan festival as an example to calculate the inverter power and save the investment cost of critical frequency points.Keywords: inverter, energy saving, critical frequency point1引言节能减排不仅有利于环境保护、节约资源,而且可以节省企业的制造成本,提高企业在市场上的竞争力。
企业锅炉房均会配备风机、水泵等装备。
风机一般分为轴流式风机、离心式风机以及混流式风机[1]。
由于风机产品系列是有限的,所以在选择风机时其裕度往往会超过所要求裕度的20%甚至30%,因此在使用时就需要调节其裕度。
风机的调节方法一般有两种:节流调节和调速控制。
节流调节是通过调整风道挡板或风门达到降低其风量并满足生产工艺需求。
风机的机械特性为平方转矩特性,节流调节的过程中其固有特性不发生改变,但会增大管路损失,因此不能达到节能减排的要求。
调速控制是通过改变风机转速达到调节风量满足生产工艺的目的,其能满足节能减排的要求,具有很好的经济效益。
交流电机的调速方法有很多种如:变压调速、转差离合器调速、变极对数调速、变压变频调速等[2]。
其中采用变频器对电机进行变频调速应用最为广泛,但是其设备成本高。
高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践
高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践李玉涛(新疆华电红雁池发电有限责任公司运行一值,新疆乌鲁木齐830047)哺要】通过前疆华电红雁池发电有限责任公司≠≠1、#2锅炉利用高压变频调速装置对一次风舰进行变频政造中的应用进行研究,着重说明:变频协调控制技术的设计思想和系统结构。
以及在一次风系统中主要解决的问题和办法。
睁蝴】发电厂;节能降耗;变频调速;改造1引言新疆华电红雁池发电有限责任公司#1}}2炉为670T/H锅炉采用双一次风机式,风机型号为Y TS5003—4,配置功率为1250kW,电压为6k V的三相交流异步电动机,风门采用档板调节,正常运行开度为50%左右,形成档板两侧风压差,造成节流损失;同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构,故障较多,风机自动率较低。
采用高压变频技术对电厂重要用电设备的驱动电源进行技术改造,是火电厂节能降耗提高竞价上网竞争能力的有效途径。
2变频器调速节能原理异步电动机的转速n与频率f、有如下关系,即:n=60f(1一S)/p 电动机转差率S、电动机磁极对数P (1—1)。
根据相似理论有:Q/Q0=n/n0(1—2);M/M O=(n/n0)2(1—3) N/N0=(n/n0)3(1—4),注n、Q、M、N为调节变化的转速、流量、转矩、功率,nO、Q O、M0、N0为额定转速、流量、转矩、功率。
由(1—1)式可知,转速n与频率f成正比,只要改变频率f即可改变电动机的转速:根据(1—4)式知,电动机的输出功率同时亦发生变化。
n与f间成线性关系,当f在0—50H z变化时,转速调节范围是非常宽的。
而传统的电动机输出功率调节是通过改变风机(泵)出口档板(阀门)的开度来实现,在这种情况下,电动机总是处在额定转速下运行,随着机组负荷变化而送风机、引风机输出不是随机组负荷变化而改变转速,而是靠改变档板的开度来改变风量,存在严重的节流损失。
根据流体流量与风机的转速关系式(1—2)可知,流量Q与风机或泵的转速n的一次方成正比:转矩M与转速n的二次方成正比(1—3);输出功率N与转速n的三次方成正比(1—4)。
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用
浅谈变频技术在风机节能改造中的应用一、变频技术的原理变频技术是指通过改变电源频率来控制电机转速的技术。
在传统的交流电机中,电源的频率是固定的,因此电机的转速也是固定的。
而通过变频技术,可以改变电源的频率,从而控制电机的转速,实现对电机速度的精准控制。
变频技术主要由变频器、电机和控制系统三个部分组成。
变频器是变频技术的核心设备,它可以根据控制系统发送的指令,改变电源的频率,从而控制电机的转速。
变频技术可以实现电机的软启动、恒定转矩输出和瞬时停机等功能,能够有效提高电机的运行效率,降低能耗。
二、风机节能改造的意义在工业生产中,风机是一个重要的能源设备,广泛应用于通风、送风、排烟等环节。
在风机的运行过程中,由于电机的固定转速以及传统的风门调节方式,常常导致风机运行效率低下,能耗大。
风机节能改造成为了一个重要的议题。
通过风机节能改造,不仅可以降低能耗,减少生产成本,还可以减少对环境的污染,实现可持续发展。
1. 风机变频调速系统通过在风机电机上安装变频器,可以实现风机的变频调速。
在风机的运行过程中,通过改变电源的频率,可以实现对风机转速的精准控制,从而实现风机的节能运行。
通过变频调速系统,还可以实现风机的软启动和瞬时停机功能,有效避免了电机长时间启动过程中的电压冲击和电流冲击,保护了电机设备,延长了设备的使用寿命。
2. 风机气动性能优化通过变频技术,可以对风机进行气动性能优化。
传统的风门调节方式往往无法准确控制风机的输出风量,通过变频技术可以实现对风机转速的精准控制,从而实现对风机输出风量的精确调节,达到最佳运行状态。
通过气动性能优化,可以最大限度地提高风机的运行效率,降低能耗。
3. 节能效果与经济收益通过变频技术在风机节能改造中的应用,可以实现风机的节能运行。
根据实际数据显示,采用变频调速系统后,风机的能耗可以降低20%~60%,节能效果显著。
风机的运行稳定性得到了提高,减少了设备的维护成本。
在风机节能改造中,虽然需要一定的投资成本,但是由于节能效果显著,可以在数年内收回成本,并且在以后的运行中获得长期的经济收益。
智能变频器在引风机节能改造中的应用分析
I引言 太 原大 唐第 二热 电厂 4 台锅炉 为 20 / 锅 炉, 2T H 采用 双 引风机 式 , 机型 号 风 为 Y — 4 N 2 .F 配 置功 率为 6 0W 电压 为6 V 6 6 0 14 , 3k, k 的三 相 交流异 步 电动机 , 风 门采用 挡板 调节 。 对 引风量 调节进 行 变频 调速 技术 改造 , 现 以达到 节能 降耗及 提 高调 节 自动化水 平 。安装 智能 变频 器 的 目的 是将 原锅 炉引 风机 负荷 的变化 通 过调整 风机挡 板来调 整风量 以满 足运行 需要 , 改为调整 风机 的转速 来调 整风 量 以满 足运 行需要 。达 到消 除节 流损 耗, 少风机 单耗 , 高 自动 化水 平 。通 减 提 过 I 0站 接线 、 实现 D S单控 控 制 。 / C 2变频 器客 ■ 的选 择 般情 况下变 频器 容量大 小的选择 与 电动机容 量相 同, 这样能 满足 电机在 额 定 出力 内进 行不 同转 速 的调节 。 在现 实生 产工 作 中, 据 实际运 行工 况来 但 根 选 择合适 的变 频器 容量 , 既能满 足生 产 需要, 又能 节省 变频 器投 资及减 少 配套 设施。 我们 根据热 电厂锅炉 引风 机 的配置 及正 常运 行工 况, 考虑 风道 内装 有脱 硫 装置 以及挡 板开 度在 7 左 右 调节特 性较 好, 以配 置 了6 0W 电机 。 O 所 3k的 同 时对 于额定 工况 下引风机 功率 进行 了分析 , 在各种 工况下 引风 机功率 都不会 大 于 6 0W 我们 认 为如 果采用 变频 调速 , 门全开 , 流 损失会 较 大减少 , 3k。 风 节 风机 的功率将 更 不会大 于 60 W 3 k 。为 此, 择容 量为 80 W 选 0 k 的 不 同转 速 调 节 的要 求 。
变频器在节能降耗中的应用
变频器在节能降耗中的应用随着能源资源的日益紧缺和环境污染的不断加剧,节能降耗成为了各个行业迫切需要解决的问题。
在工业生产中,电动机的能效一直是重要的研究方向。
而变频器作为一种调节电动机转速的重要工具,在实现节能降耗方面发挥了重要的作用。
本文将探讨变频器在节能降耗中的应用以及其优势。
一、变频器的原理及工作方式变频器是一种用于调节电动机转速的装置。
它通过改变电源输入的频率,控制电动机的转速。
其基本原理是将交流电转换成直流电,然后再将直流电通过PWM(脉宽调制)技术转换成可控的交流电。
通过改变PWM的占空比,即改变脉冲的宽度,可以实现对电动机转速的精确控制。
二、1. 调速功能传统的电动机通常只能以满负荷运行,无法根据实际需要进行调速。
而变频器具有灵活的调速功能,可以根据生产需求实时调整转速,从而避免不必要的能耗。
例如在风机、水泵等设备中使用变频器,可以根据实际需要合理地控制转速,降低能耗。
2. 调压功能在一些工业生产中,一些设备需要以不同的压力运行。
通过使用变频器,可以根据设备需求实时调整电机输出的电压,从而实现精确的压力控制,节约能源。
3. 调频功能在一些特定应用领域,如电磁炉、感应加热器等,变频器可以实现对频率的精确调整。
通过调整频率,可以使设备工作在最佳工作状态,提高工作效率,降低能耗。
三、变频器在节能降耗中的优势1. 调速范围广变频器可以实现电机的连续调速,调速范围广。
由于变频器可以根据实际工作需求精确控制转速,可以将电机的运行状态保持在较佳点,减少能源的浪费。
2. 节约电能采用变频器可以根据实际需要调整电机的转速,使其运行在最佳状态下,减少电能的浪费。
一些研究表明,与传统驱动方式相比,采用变频器可以实现30%以上的节能效果。
3. 增加设备寿命由于变频器可以减少电动机的启停次数,降低电机的负荷变化,从而延长设备的使用寿命,降低维护成本。
4. 减少噪音污染变频器控制下的电机可以实现较低的转速运行,减少了机械摩擦和空气阻力带来的噪音,减少了对周围环境的污染。
高压变频器在坑口电厂风机节能中的应用
使 高 压变 频 器 输 出 电 压 的波 形 接 近 正 弦 波 ,谐 波 含 量 很 低 ,满 足 国 标 要 求 。 同 时 输 出 电压 的 d / t 小 , V d较 不 会增 加 电 机 绕 组 的 应 力 ,可 以 向 标 准 异 步 电 机 供
2 2 2 变 频 器 输 出波 形 的 叠 加 ..
采用 多 功 率 模 块 输 出 的 P WM 波 多 重 叠 加 技 术 ,
模 块 构 成 ,每 5个 模 块 为 一 组 ,分 别 对 应 高 压 回 路 的 A、B、c三 相 ,单 元 供 电 由 干 式 移 相 降 压 变 压 器 进 行
.
( ) 率 模 块 串联 多 电平 变 频器 。 4功
二 次绕 组 按 规 律 分 配 给 A、B、C 三相 的 1 5个 功 率 单 元 ,每 相 5个 绕 组 相 位 依 次 相 差 1 。 角 度 ,形 成 3 2电 O 脉 冲 的整 流 电 路 结 构 , 降低 了 输 入 谐 波 电 流 ,使 输 入
电源输入 l
移 项 变 压 器 \
6 Mw ( 汽 供 热 机 组 ), 配 3 0 / 0 抽 0 t h循 环 流 化 床 锅
炉 。 1 、2#炉 风 烟 系 统 均 采 用 双 引 风 机 , 风 机 型 # 号分别 为 F TA1 - . — 9 5 1型 和 Y65 NO2 F型 。 分 别 9 —1 5
间 采用 光 纤通 讯 技术 。
( ) 一低 一 高型 变 频器 ; 1高
() 2 电流 源 型 高压 变频 器 ;
() 压 源 型三 电平 变频 器 ; 3电
2 2 变 频 器 工 作 原 理 .
变频器在风机节能降耗改造中的应用
变频器在风机节能降耗改造中的应用摘要:风机类设备是企业生产重要辅助设备,耗电量大、能耗高是其特点。
风机选型是按其满负荷计算,但在实际工作中,风机一般采用恒速控制风速、风量,如生产工艺发生变化需要控制调节风量、风速大小,常用方法是调节风门、闸门的开度等来进行控制,这就造成大量电能消耗在档板上,运行效率低,能源消耗高。
变频器是可以调节交流电动机转速速度变化的控制设备,它通过改变电机工作电源频率的方法来实现。
对风机而言,利用变频器调节风机风速,优化风机运行状态,达到节能降耗是其重要途径。
关键词:变频器;风机节能降耗改造;应用引言通常而言,在电动机中异步电动机所占比例较大,因此电动机的自动控制技术与调速技术成为整个电动机操作技术的核心,在电动机调速系统的选择方面,有效将异步电动机与变频器进行结合是电动机操作控制过程的关键。
对于一般的工况企业而言,风机类电动机能够采用节能技术实现高效稳定、安全运转,不仅有利于维护机械设备,而且在很大程度上可以为工况企业节省大量的经济成本。
1变频器的作用1.1控制电机启动电流,减少电力线路电压波动在电机经由工频启动的过程中,4-7倍的电机额定电流便会产生。
在这个过程中所产生的电流值极大地提高了电机绕组的电应力,而且在这个过程中会形成一定的热量,进而导致了电机使用寿命的缩减。
变频调速的应用对于增强绕组承受力以及减少启动电流是十分有利的,就使用者而言,其最直接的好处是电机使用寿命的延长以及维护成本的减少。
电压和电流两者的乘积与电机功率成正相关关系,那么通过工频直接进行电机的启动所消耗的功率将会极大地超过启动变频所需的功率。
对于某些工况来讲,已经达到了配电系统的最高极限,直接工频启动电机所产生的电压也会产生大幅度的波动,所形成的电涌便会严重地影响到相同电网上的用户。
如果采用变频器进行电机启停,就不会产生类似的问题。
1.2可调的运行速度以及可控的停止方式与加速功能变频调速可以零速启动而且依据于用户所需而实施均匀地加速,此外,也能够选择加速曲线,比如:直线加速、s型加速、以及自动加速。
变频器在风机、水泵中的节能应用
变频器在风机、水泵中的节能应用摘要:由风机、水泵类负载节能,来阐述变频器是控制风机、水泵实现节能最佳方式,对提高自动化程度,减少人为因素的影响进行较详细分析,通过实例计算来证明在理论上是正确的,虽然初期一次性投资比较大,但从长远上来看在经济上是值的。
关键词:风机;水泵;节能;功率因数;变频器前言风机、水泵作为工业和生活中的通用机械有应用量大、应用面广的特点,其配套电机量也是巨大的,有资料统计,风机、水泵的耗电量占全国总发电量的20%以上,由于容量和工艺原因,大多数的风机、水泵类负载存在着不同程度上的电能浪费,在提倡节约能源的今天,减少浪费,节能问题的研究也迫在眉睫,变频控制是目前最好方法。
1.风机、水泵负载节能原理传统风机、水泵流量的设计均以最大需求来设计,其调整方式采用挡板、风门、回流、起停电机等方式控制,无法形成闭环回路控制,也较不考虑省电的观念,但实际使用中流量随着各种因素而变化,往往比最大流量小的多,要减少流量时,通常情况下只能调节档板和阀门的开度,阀门控制法的实质是通过改变管网阻力大小来改变流量,而这种控制方式当所需流量减小时,压力反而会增加,故轴功率的降低有限,此时,过剩的风机、水泵功率将导致压力增加造成很大的能量损耗。
由流体力学原理可知:流量与转速的一次方成正比,压力与转速的平方成正比,功率与转速的三次方成正比,如果水泵效率一定,当流量下降时转速成比例下降,而此时对轴输出功率p成立方关系下降;风机、水泵变频节能控制可在保持阀门、挡板开度不变的前提下,通过改变风机的转速来调节流量,其实质是通过减少流体动力来节电。
这种控制方式可从根本上消除风机、水泵设备,由于选型或负荷变化普遍存在的“大马拉小车”的动力浪费现象,消除了挡板截流阻力,使风机、水泵始终运行在最佳工作状态。
2.风机、水泵变频控制特点2.1异步电动机原理n=60f/p(1-s),可知变频调速是风机、水泵调速最佳方法,风机、水泵电机直接启动或Y/D启动,启动电流为其额定电流的4~7倍;这样会对电机设备和供电电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的电流和震动时对挡板和阀门损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。
高压变频器在风机、水泵节能改造的应用
高压变频器在风机、水泵节能改造的项目2011 年5月24 日目录一、概述二、采取的措施三、产生的效益四、结论一、概述目前,随着企业竞争的日益加剧,生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位,在生产中很大一部分花在能耗上,降低生产过程中的电能消耗就可以有效的降低成本。
生产过程中,风机被大量的采用于工艺流程上,而风机负载耗电量较大,起动电流较高,同时用阀门、挡风板等装置来调节风量,在风道系统设计时,为满足生产环境的最大要求,必须留有余量,因此风机的风量和压力往往偏大,功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
很多的风机有30-70%的能量是消耗在调节阀的压降上的,不仅造成电能的浪费,工作效率低,而且开动阀门时,还发出啸声和振动,经常发生事故。
该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的,损耗严重。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度,以调节风量的大小,可以既满足生产要求,又达到节约电能,同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损,能取得明显的节能效果。
随着电力电子技术及电子技术的发展,变频技术日趋成熟,风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段,改而采用变速的电气传动调节,变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。
二、采取的措施在选矿厂现有设备不变的情况下,采用高压变频改造项目主要涉及到两个方面;1、主厂房的高压风机,原设计共计六台,三用三备。
每台功率是355KW,10KV 供电。
2、水尾加压泵站的水泵,原设计每个加压泵站两用一备,四个加压泵站共计12 台电机,其中四台备用电机。
其中l#加压泵站有400Kw/10Kv 电机三台,2#加压泵站和4#加压泵站有355Kw/10Kv电机各三台,3#加压泵站有电机250Kw/lOKV三台。
主厂房的高压风机可以采够三台高压变频器,运行方式是一拖二运行,在原有设备的基础上进行改造,不用从新设计配电线路。
一用一备回路图水尾加压泵站每一个泵站采购两台高压变频器,可以使用二拖三运行,对原有配线略有改动,就可以完成,施工简单。
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变频器在风机节能降耗改造中的应用
发表时间:2018-06-19T16:58:25.167Z 来源:《基层建设》2018年第7期作者:卢振波
[导读] 摘要:风机类设备是企业生产重要辅助设备,耗电量大、能耗高是其特点。
中粮生化能源(肇东)有限公司黑龙江肇东 151100
摘要:风机类设备是企业生产重要辅助设备,耗电量大、能耗高是其特点。
风机选型是按其满负荷计算,但在实际工作中,风机一般采用恒速控制风速、风量,如生产工艺发生变化需要控制调节风量、风速大小,常用方法是调节风门、闸门的开度等来进行控制,这就造成大量电能消耗在档板上,运行效率低,能源消耗高。
变频器是可以调节交流电动机转速速度变化的控制设备,它通过改变电机工作电源频率的方法来实现。
对风机而言,利用变频器调节风机风速,优化风机运行状态,达到节能降耗是其重要途径。
关键词:变频器;风机节能降耗改造;应用
引言
通常而言,在电动机中异步电动机所占比例较大,因此电动机的自动控制技术与调速技术成为整个电动机操作技术的核心,在电动机调速系统的选择方面,有效将异步电动机与变频器进行结合是电动机操作控制过程的关键。
对于一般的工况企业而言,风机类电动机能够采用节能技术实现高效稳定、安全运转,不仅有利于维护机械设备,而且在很大程度上可以为工况企业节省大量的经济成本。
1变频器的作用
1.1控制电机启动电流,减少电力线路电压波动
在电机经由工频启动的过程中,4-7倍的电机额定电流便会产生。
在这个过程中所产生的电流值极大地提高了电机绕组的电应力,而且在这个过程中会形成一定的热量,进而导致了电机使用寿命的缩减。
变频调速的应用对于增强绕组承受力以及减少启动电流是十分有利的,就使用者而言,其最直接的好处是电机使用寿命的延长以及维护成本的减少。
电压和电流两者的乘积与电机功率成正相关关系,那么通过工频直接进行电机的启动所消耗的功率将会极大地超过启动变频所需的功率。
对于某些工况来讲,已经达到了配电系统的最高极限,直接工频启动电机所产生的电压也会产生大幅度的波动,所形成的电涌便会严重地影响到相同电网上的用户。
如果采用变频器进行电机启停,就不会产生类似的问题。
1.2可调的运行速度以及可控的停止方式与加速功能
变频调速可以零速启动而且依据于用户所需而实施均匀地加速,此外,也能够选择加速曲线,比如:直线加速、s型加速、以及自动加速。
然而,在工频加速的过程中,对于齿轮、机械部分轴、电机都会形成巨大的冲击以及振动,这将会促使机械的损耗以及磨损加快,导致电机以及机械部件使用寿命的缩减。
在变频调速时,正如同于可控的加速,其可以控制停止的方式,并且能够选择存在差异性的停止方式,它也能够有效地降低对于电机以及机械部件的冲击,进而促使系统更具可靠性,也会提升其使用的寿命。
变频调速应用可以促使工艺过程得以优化,也能够依据于工艺过程快速地进行转变,此外速度变化也能借助于远控PLC以及别的控制器来实现。
1.3节能
在运用变频器之后,水泵以及离心风机的能耗都能够极大地得到降低。
因为电机转速与最终能耗之间具有立方比的关联性,因此在变频运用之后便能得到更为快速的投资回报。
在控制变频器时,可逆运行控制的实现不需要多余的可逆控制装置,仅需进行输出电压相序的改变,便能够实现安装空间的节约以及维护成本的降低。
1.4减少机械传动部件
随着科学技术的不断发展,同步电机结合矢量控制变频器便能够输出高效转矩,便利于节约齿轮箱等机械传动部件,进而就可以促使空间的节省、成本的降低、以及稳定性的提升。
近些年以来,因为以上所述的优势以及变频控制理论、功率半导体器件、以及电力电子技术的快速化发展,变频器已普遍地运用在各行各业中,对于我们的生活、工业化发展、以及社会的发展做出了巨大的贡献。
2变频器在风机节能降耗改造中的应用要点
2.1转速控制与挡板控制在风机类电动机中的节能应用
电动机通常以某种固定的速度进行运转,因此传统节能改造技术主要是采用挡板控制技术对风机类电动机的风量进行典型控制。
一般根据风道口中挡板的安装位置不同具体可以分为入口挡板控制与出口挡板控制两种技术类型,当使用出口挡板进行风量控制时,如果挡板关小,则风阻增加,所以不能大幅度对风机类电动机的风量进行控制调节。
另外,轴功率在电动机低风区的损耗量不会大幅减少,所以从整个节能降耗的过程以及实际应用原理来看,挡板控制技术对电动机的节能效果并不明显,因此一般会采用一台风机,通过多风道送风调节进行节能控制。
当入口挡板控制比出口挡板控制风量的控制范围更广时,要适当降低入口挡板的轴功率。
在研究过程中采用效率为100%的变频调速装置对风机类电动机进行控制,通过研究发现,采用不同的变频控制方式对实际的调速装置进行控制,最终所取得的节能效果是不同的,而与传统的电磁滑差离合器调速控制技术相比,现代化的变频器控制调速在风机类电动机中的节能效果更加明显。
2.2变频器到工频电源的切换控制在风机类电动机中的节能应用
在节能过程中,除了采用工频电源控制到变频电源控制的转变切换之外,还需要采用变频器控制到工频电源控制之间的切换,这种切换方式需要综合考虑电动机的实际特性以及具体的切换频率等,采用同步切换与非同步切换两种技术切换方式。
所谓同步切换是指将风机类电动机的变频器加速到工业频率,然后使变频器的输出与工频电网的实际频率相位一致,当确定二者实际的运行频率一致时,再将风机类电动机无冲击地由变频器控制转化到工频电网控制。
这种同步控制方式的变频控制容量较大,当电动机在运行时有工频电源冲击的情况下,电流冲击力度就会减小,所以这种切换技术特别适合于转矩冲击较小的传动控制系统中。
与同步控制切换方式相比,非同步的控制切换方式切换容量较小。
由于风机类电动机的容量有机械容量与电气容量两种,如果对象控制系统能够适应不同切换模式下的转矩变化,可以采用电动机容量较小的变频器进行控制,在此过程中只需要将电动机加速到变频器容量时的转速,然后再将电动机从变频器中进行有效分离,当风机类电动机的内部残留电压在减弱之前,使其进行自由低速运转,从而使电动
机从变频控制切换到工频电源控制;当系统中有工频电源切入时,为了避免工频电源在突然切入时由于电流过大而引起电阻抗情况发生,因此应该采用同步切换与非同步切换相互转化的方式进行切换,这种技术方式与同步切换方式相比,当变频控制切换到工频电源时,由于会有很大的电流接入,因此需要综合考虑风机类电动机的实际容量以及不同控制方式之间的切换频度、电流投入时间及系统实际的负载特性等。
2.3部分控制在风机类电动机中的节能应用
对于常见的鼓风机以及风扇等变频控制装置,转速与轴功率的立方呈正相关,所以根据这一特性,在实际的节能过程中应该采用工频电源进行直接驱动,可以适当采用变频器进行控制调速。
如果当风机类电动机的实际转速高达80%~90%时,方可不断减小变频器的实际运行容量。
结束语
风机控制系统采用变频器控制风量、风速,免去了繁琐人工调节风门的操作,提高了劳动生产率,降低了能耗。
因此风机节能降耗方面。
采用变频器改造具有显著效果。
参考文献:
[1]邓斌.变频器在风机类电动机上的节能应用[J].中国高新技术企业,2010(21):108-110.[2]翁瑞森.高压变频器在风机节能上的应用[J].机电技术,2011(1):86-93.
[3]刘亮,崖海娇.变频器在风机节能上的应用[J].知识经济,2011(13):78.
[4]唐波.高压变频器在大型风机上的应用与节能效果[J].信息系统工程,2014(1):130-131.。