電動(dòng)機(jī)節(jié)電方法與技術(shù)原理剖析

電動(dòng)機(jī)節(jié)電方法與技術(shù)原理剖析 

輕載電機(jī)降壓節(jié)電： 
　　任何利用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力傳動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，電動(dòng)機(jī)的額定功率是按負(fù)載的最大負(fù)荷選擇的。實(shí)際工作中大部分的電動(dòng)機(jī)不是滿載運(yùn)行，而是工作于滿電壓及負(fù)載荷較輕的狀態(tài)；對(duì)于負(fù)載波動(dòng)頻繁的電機(jī)，在滿載運(yùn)行的同時(shí)，也會(huì)有很大比例的空載運(yùn)行時(shí)間。
　　由電機(jī)運(yùn)行特性可以知道，電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)效率最高 ,功率因數(shù) Cosφ最高；輕載運(yùn)行時(shí)效率降低、電機(jī)的電能浪費(fèi)較大；而且 Cosφ也降低，空載時(shí) Cosφ甚至降到 0.3以下。
　　SY-FS 節(jié)電器 通過(guò)檢測(cè)電機(jī)的負(fù)載大小的方法，根據(jù)負(fù)載的減少，適當(dāng)降低定子電壓可以進(jìn)步效率。 熱像儀| 頻閃儀| 測(cè)高儀| 測(cè)距儀| 金屬探測(cè)器| 試驗(yàn)機(jī)| 扭力計(jì)| 流速儀| 粗糙度儀| 流量計(jì)| 平衡儀|
　　這是由于當(dāng)電機(jī)從滿載變化到輕載、空載時(shí)，定子電流有功分量減小，而勵(lì)磁的無(wú)功電流基本不變（所以 Cosφ降低）；由于勵(lì)磁無(wú)功電流基本不變，則空載損耗中占主要成份的定子鐵損耗，一點(diǎn)沒(méi)有減少，所以效率很低。假如適當(dāng)降低定子電壓，見(jiàn)電機(jī)定子感應(yīng)電勢(shì)公式：
　　U1≈E1=4.44fkWΦm
　　其中 : W—定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)； f.k.W是常數(shù)。
　　由于輕載、空載時(shí)定子電流很小，可以忽略定子繞組的漏阻抗壓降，所以 U1≈E1，當(dāng)其他條件不變時(shí)，降低定子電壓 U1，則 Φm比例下降 ,也即勵(lì)磁無(wú)功電流 Im也成比例下降，這樣定子電流中的無(wú)功分量減少了， Cosφ就進(jìn)步了，適當(dāng)控制可以接近最佳值。
　　另外，其他條件不變，定子鐵耗： p Fel = p FeIN ×(U1/ UIN)2
　　其中： p Fel — 定子鐵耗； p FeIN — 定子額定鐵耗； UIN —定子額定端電壓。
　　可以看出，隨著 U1下降， p Fel 以平方比例迅速下降，這樣輕載、空載時(shí)占主要損耗的鐵耗大量減少，使電機(jī)的運(yùn)行效率大大進(jìn)步，這就是輕載降壓節(jié)電的道理。
變頻調(diào)速節(jié)能：
　　風(fēng)機(jī)及泵類設(shè)備的機(jī)械特性：
　　Q∝N ； M∝N2； P∝N3；
　　其中： Q—流體的流量； N—風(fēng)機(jī)、水泵的軸轉(zhuǎn)速； M—軸轉(zhuǎn)矩； P—軸功率。
　　大多數(shù)風(fēng)機(jī)、泵類調(diào)節(jié)流量、壓力時(shí)，是用檔板或閥門調(diào)節(jié)，這時(shí)輸進(jìn)功率變化不大，大量能量以壓差的形式損耗在檔板、閥門上了，不僅能耗大而且檔板、閥門輕易磨損損壞，噪聲也大。
　　由上面公式可見(jiàn)，只要改變 N，流量 Q成比例變化，達(dá)到調(diào)節(jié) Q的目的；而軸功率可大大減少，
　　如 Q＇ =1/2Q，則 P＇ =1/8×P，
　　軸上功率僅為額定時(shí)的 12.5%，還能節(jié)能（節(jié)電） 80%以上，當(dāng)然這是理想的，考其他因素，節(jié)能率要小些。
　　另外，即使對(duì)于很多 “恒轉(zhuǎn)矩 ”性質(zhì)的機(jī)械，如活塞式空壓機(jī)等，用調(diào)速改變負(fù)載，也有明顯的節(jié)能效果，這是由于降速后（如用變頻調(diào)速）電機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的多種損耗都隨轉(zhuǎn)速風(fēng)速下降，效率都比機(jī)械方式調(diào)速有很大進(jìn)步。
　　軟起動(dòng)節(jié)能
　　通常感應(yīng)電動(dòng)機(jī)采用直接啟動(dòng)或一般啟動(dòng)的方法，電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)電流為額定電流的 5-7 倍，不僅損耗大，對(duì)電網(wǎng)沖擊也大，機(jī)械磨損，振動(dòng)都大。假如用變頻調(diào)速起動(dòng)，可以將起動(dòng)電流限制到很小，即使是滿載起動(dòng)，也只比額定電流稍大就可以了，損耗大大降低，既不沖擊電網(wǎng)，又不沖擊機(jī)械。
　　功率因數(shù) Cos φ改善的好處：
　　采用變頻調(diào)速，由于變頻器中有直流電容器的隔離作用，使輸進(jìn)側(cè)的功率因數(shù)接近于 1.0 ，電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁無(wú)功電流由電容器提供，這樣可以節(jié)省很大的一塊電網(wǎng)容量，一般可節(jié)省 30% 左右。所以很多大容量設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速改造后，可以增加不少新設(shè)備而不需擴(kuò)容。