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​变频节能原理,变频节能还是定频节能?

发布时间:2019-09-22  阅读:275次

普通交流电机,可以做到较大功率,结构简单,但是缺点也很明显,不节能、噪音大等等。而采用直流变频电机则可以提高效率、降低噪音的效果。那么变频节能还是定频节能?下面贤集网小编从变频节能原理及实现模式来回答这个问题。
变频节能原理
变频技术指的就是将直流电逆变成频率不同的交流电的一种转换技术,其不但可以把交流电变成直流电之后再将其逆变成各种频率的交流电,其还能够把直流电变成交流电后再变成直流电,这一过程中,发生变化的是频率而不涉及到电能[1]。变频器是以变频技术为基础产生的,由于可以对速度进行精确控制,变频器能够在众多电机拖动场合运用,并为机械的变速、升、降等操作提供便利。通常情况下,变频器是在长时间运行、高负荷、恶劣工作环境以及复杂系统等工况中运用。
变频节能还是定频节能?
交流电机与直流电机相比,由于没有换向器,因此结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机,因此成为最常用的电机。但是在节能环保的社会大方向下,交流电机的效率低、噪音大等特点就显得比较不符合发展趋势。而直流变频技术的出现,刚好可以弥补交流电机的缺点。
直流变频技术,其工作原理是把220VAC、50Hz的工频交流电源转换为直流电源(310VDC),并送至功率模块主电路,功率模块在单片机(MCU)的控制下,输出电压可变的直流电源来控制直流电机的转动。因为直流变频没有逆变环节,在这方面比交流更加省电。由于直流变频电机不存在定子旋转磁场对转子的电磁感应作用,克服了交流电机的电磁噪音与转子损耗,因此直流变频电机的节能效果及整机性能有显着提高,效率比交流电机高10%~30%,噪音低5分贝~10分贝。同时由于直流变频技术可以很方便的实现直流电机的无极调速,因此在吸油烟机上可以实现多档风机转速。
直流变频的实现可以利用分离元件来实现,也可以用集成模块来实现。其中分离器件方案主要是根据功率大小选择IGBT或者MOSFET来驱动电机,同时加上外围的保护等电路;集成模块为智能功率模块(IPM:Intelligent Power Module),IPM不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还内部集成有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到MCU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成,即使发生负载事故或使用不当,也可以保证IPM自身不受损坏。同时由于IPM有硬件的过流、过压保护,可以实现对直流电机的堵转硬件保护,防止电机运行过程的起火事件。
通常空调设备只能按设计的额定功率运行。当负荷降低时,设备仍然按照额定功率全负荷输出运行,这必然造成能量的浪费。采用变频调速器根据交流感应电动机的工作原因,进行连续平滑的功率和速度调节来节能。
交流感应电动机的转速n=60f/p(p为电机定子的磁极对数,f为电源频率Hz),从而可以看出,在P固定不变的情况下,交流电动机转速n与频率f成正比关系。变频器就是将标准的交流电转换成频率和电压可调的交流电供给电机,并对电机转速进行调节的装置。电机在改变转速的同时,保持其固有特性不变。采用变频技术对风机进行流量调节,不仅避免了由于采用档板或阀门造成的电能浪费,而且还会极大提高控制和调节精度,非常方便地实现了空调系统的温度调节、恒压供水系统及一切电机拖动系统可变负载的速度调节,从而达到节约电能,增加经济效益,降低企业成本的目的。
变频器调速的特点
(1)调速范围广。可应用于异步电动机实现无级调速;高压大容量变频器可以做到在0~100%额定转速范围内任意调节。
(2)调节精度高、效率高,没有附加损耗,在正常调速范围内,变频装置的总效率在93%以上,功率因数超过0.95。
(3)可实现真正的软启动,并且启动转矩大、启动电流小。
(4)设备发生故障时可随时切换以保持运转,适用于不允许停机的场合。
(5)容易实现生产过程的自动控制及远程控制。
(6)变频器预留有控制接口,能为机组实现计算机优化控制提供方便。
(7)体积小,便于安装、调试、维修。
以上就是关于变频节能原理,变频节能还是定频节能的知识解答,综上所述,变频技术具有使用便利、结构简单、运行稳定、调速范围广、保护功能完善以及节能效果好等特点。因此,必须加强变频技术在水泵、风机等其他设备中的运用,降低交流电动机的能耗,节省大量资源、能源,从而促进我国经济更好更快发展。


 
 


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