??誤區(qū)1、使用變頻器都能節(jié)電
一些文獻(xiàn)宣稱(chēng)變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品,造成只要使用變頻調(diào)速器都能節(jié)電的錯(cuò)覺(jué)。實(shí)際上,變頻調(diào)速器之所以能夠節(jié)電,是因?yàn)槠淠軐?duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。如果說(shuō)變頻調(diào)速器是節(jié)電控制產(chǎn)品的話,那么所有的調(diào)速設(shè)備也都可以說(shuō)是節(jié)電控制產(chǎn)品。變頻調(diào)速器只不過(guò)比其它調(diào)速設(shè)備效率和功率因數(shù)略高罷了。
變頻調(diào)速器能否實(shí)現(xiàn)節(jié)電,是由其負(fù)載的調(diào)速特性決定的。對(duì)于離心風(fēng)機(jī)、離心水泵這類(lèi)負(fù)載,轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比,功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。只要原來(lái)采用閥門(mén)控制流量,且不是滿負(fù)荷工作,改為調(diào)速運(yùn)行,均能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80%時(shí),功率只有原來(lái)的51.2%??梢?jiàn),變頻調(diào)速器在這類(lèi)負(fù)載中的應(yīng)用,節(jié)電效果更為明顯。對(duì)于羅茨風(fēng)機(jī)這類(lèi)負(fù)載,轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān),即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。若原來(lái)采用放風(fēng)閥放走多余風(fēng)量的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量,改為調(diào)速運(yùn)行,也能實(shí)現(xiàn)節(jié)電。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降為原來(lái)的80%時(shí),功率為原來(lái)的80%。比在離心風(fēng)機(jī)、離心水泵中的應(yīng)用節(jié)電效果要小得多。對(duì)于恒功率負(fù)載,功率與轉(zhuǎn)速的大小無(wú)關(guān)。水泥廠恒功率負(fù)載,如配料皮帶秤,在設(shè)定流量一定的條件下,當(dāng)料層厚時(shí),皮帶速度減慢;當(dāng)料層薄時(shí),皮帶速度加快。變頻調(diào)速器在這類(lèi)負(fù)載中的應(yīng)用,不能節(jié)電。
與直流調(diào)速系統(tǒng)比較,直流電動(dòng)機(jī)比交流電動(dòng)機(jī)效率高、功率因數(shù)高,數(shù)字直流調(diào)速器與變頻調(diào)速器效率不相上下,甚至數(shù)字直流調(diào)速器比變頻調(diào)速器效率略高。所以,宣稱(chēng)使用交流異步電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速器比使用直流電動(dòng)機(jī)和直流調(diào)速器要節(jié)電,理論和實(shí)踐證明,這是不正確的。
誤區(qū)2、變頻器的容量選擇以電動(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)
相對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),變頻調(diào)速器的價(jià)格較貴,因此在保證安全可靠運(yùn)行的前提下,合理地降低變頻調(diào)速器的容量就顯得十分有意義。
變頻調(diào)速器的功率指的是它適用的4極交流異步電動(dòng)機(jī)的功率。由于同容量電動(dòng)機(jī),其極數(shù)不同,電動(dòng)機(jī)額定電流不同。隨著電動(dòng)機(jī)極數(shù)的增多,電動(dòng)機(jī)額定電流增大。變頻調(diào)速器的容量選擇不能以電動(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)。同時(shí),對(duì)于原來(lái)未采用變頻器的改造項(xiàng)目,變頻調(diào)速器的容量選擇也不能以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)。這是因?yàn)?,電?dòng)機(jī)的容量選擇要考慮更大負(fù)荷、富裕系數(shù)、電動(dòng)機(jī)規(guī)格等因素,往往富裕量較大,工業(yè)用電動(dòng)機(jī)常常在50%~60%額定負(fù)荷下運(yùn)行。若以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)來(lái)選擇變頻調(diào)速器的容量,留有富裕量太大,造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi),而可靠性并沒(méi)有因此得到提高。
對(duì)于鼠籠式電動(dòng)機(jī),變頻調(diào)速器的容量選擇應(yīng)以變頻器的額定電流大于或等于電動(dòng)機(jī)的更大正常工作電流1.1倍為原則,這樣可以更大限度地節(jié)約資金。對(duì)于重載起動(dòng)、高溫環(huán)境、繞線式電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)等條件下,變頻調(diào)速器的容量應(yīng)適當(dāng)加大。
對(duì)于一開(kāi)始就采用變頻器的設(shè)計(jì)中,變頻器容量的選擇以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)無(wú)可厚非。這是因?yàn)榇藭r(shí)變頻器容量不能以實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)選擇。當(dāng)然,為了減少投資,在有些場(chǎng)合,也可先不確定變頻器的容量,等設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,再根據(jù)實(shí)際電流進(jìn)行選擇。
誤區(qū)3、用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能收益
用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能效果。如原系統(tǒng)風(fēng)機(jī)工頻滿載工作時(shí),電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流為289A,采用變頻調(diào)速時(shí),50Hz滿載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)約為0.99,電流是257A,這是由于變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生改善功率因數(shù)的作用。節(jié)能計(jì)算如下:ΔS=UI=×380×(289-257)=21kVA因此該文認(rèn)為其節(jié)能效果約為單機(jī)容量的11%左右。
實(shí)際分析:S即表示視在功率,即電壓與電流的乘積,電壓相同時(shí),視在功率節(jié)約百分比與電流節(jié)約百分比是一回事。在有電抗的電路中,視在功率只是反映了配電系統(tǒng)的允許更大輸出能力,而不能反映電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率。電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率只能用有功功率表示。在該例中,雖用實(shí)際電流計(jì)算,但計(jì)算的是視在功率,而不是有功功率。我們知道,電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率是由風(fēng)機(jī)及其負(fù)載決定的。功率因數(shù)的提高并沒(méi)有改變風(fēng)機(jī)的負(fù)載,也沒(méi)有提高風(fēng)機(jī)的效率,風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗的功率沒(méi)有減少。功率因數(shù)提高后,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)也沒(méi)有改變,電動(dòng)機(jī)定子電流并沒(méi)有減少,電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率和無(wú)功功率都沒(méi)有改變。功率因數(shù)提的原因是變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生無(wú)功功率供給了電動(dòng)機(jī)消耗。隨著功率因數(shù)提高,變頻器的實(shí)際輸入電流減少,從而減少了電網(wǎng)至變頻器之間的線損和變壓器的銅耗。同時(shí),負(fù)荷電流減小,給變頻器供電的變壓器、開(kāi)關(guān)、接觸器、導(dǎo)線等配電設(shè)備可以帶更多的負(fù)載。需要指出的是,如果象該例一樣不考慮線損和變壓器銅耗的節(jié)約,而考慮變頻器的損耗,變頻器在50Hz滿載運(yùn)行時(shí),不僅沒(méi)有節(jié)能,而且還費(fèi)電。因此,用視在功率計(jì)算節(jié)能效果是不對(duì)的。