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變頻技術能讓水泵更省電
與傳統調速方式相比,變頻調速技術具有精度高、功能較強、體積小、可靠性高、可操性強等諸多優勢,其在給水泵節能改造中應用,能夠極大地改善給水泵運行中能耗大的問題,對于給水泵的安全運行而言也有著十分重要的現實意義。
工作原理可以概括為以下幾點:①變頻調速器對來自電網的頻率為50Hz的交流電進行接收;②交流電通過濾波與整流等中間步驟轉化為直流電;③通過逆變等原理,直流電能夠轉化為電壓及頻率能夠調節的交流電;④此交流電輸出到交流電機,從而使交流電機的變速運行成為現實。通過下圖1能夠更加直觀地表現出變頻技術的原理:①通常情況下,當給水泵的正常工作點為A時,水量如果想要從Q1的位置調節到Q2的位置處,在對利用閥門調節水量的過程中,假如管網的特性曲線從閥門全開,即R1的位置,變為閥門關小,也就是R2的位置時,其工作點的位置也需要調節到B點,其功率大小就是OQ2BH2所圍成的圖形的面積,從水泵的功率變化上來看,雖然其沒有發生較大的變化,但是,其效率卻有著明顯的下降。②在給水泵中應用變頻技術對其進行調速,電機轉速的提升或降低可以根據實際需要來進行,從而使給水泵的性能曲線得以一定的變化,下圖1中,從額定轉速(n1)到轉速下降(n2),其工作點由A點調節到C點,同時,為了與相關工藝的需要相滿足,需要對相關的參數進行一定的設置,那么,OQ2BH2所圍成的圖形的面積實際上就是該水泵的功率,其工作效率曲線圖向右平行移動,但是,仍在高效區段進行相關的工作,下圖1中陰影部分的面積就是變頻調速實際上所節約的能耗大小。
從變頻器的節電方面來說,其具體表現在以下幾個方面:第一,調速節電,這也是變頻器最為主要的節電原理。從流體力學的角度上來說,軸功率與速度呈現出一種正比例的關系,因此,如果轉速降低,那么軸功率也必然會有所下降;第二,一般來說,從交流電動機的起動電流來看,其要比額定電流高出5到6倍,但是,在變頻器調速之后,交流電動機的起動電流一般要比額定電流低;第三,系統的功率因數能夠達到0.95以上,這樣就能夠在很大程度上對無用功進行節省,并且對于變壓器所承擔負荷的降低也有著十分重要的現實意義。

圖1 水泵的工作曲線圖