大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析（5）

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1、大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析（5）

2、第1...图32各种电动机调速方式适用范围5各种调速方式的综合性能分析51不同的调速方式适用的电动机容量和转速范围各种电动机调速方式所适用的容量和转速范围是不同的。无换向器电动机适用于大、中容量和高、中转速场合。对于大容量?gt;5000k型变频调速、鼠笼式异步电动机电压型变频调速、鼠笼式异步电动机电流型变频调速、电磁调速电动机、绕线式异步电动机转子串电阻调速等。其综合效率ηz以鼠笼式异步电动机P型变频调速最高；鼠笼式异步电动机电流型、电压型变频500)this.style.ouseg(this)"

3、>图33各种电机调速方式的综合效率ηz=ηvηd比较(b)大容量电动机各种调速系统综合效率ηz比较1－直流电动机（750k型变频调速（75k型变频调速与电流型、电压型变频调速都是高效调速方式，但是前者ηz比后两者ηz高。原因是前者的逆变器由GTR或IGBT组成，而后者由晶闸管组成。IGBT与晶闸管相比较，具有自关断能力和开关频率高的优越性。因此，P型变频调速线路相对简单，且逆变器输出的电压或电流波形为近似的正弦波，使电动机基本不受高次谐波影响，故线路损耗也相对小。绕线式电动机转子串电阻调速、电磁调速电动机、异步电动机定子调压调速都是具有转差损失的低

4、效调速方式。串电阻调速的ηz比电磁调速电动机的ηz高，原因是最高转速比in=n2max/n1高，串电阻调速时in=1，电磁调速电动机in<1。适用于大型交流电动机的调速装置，绕线式异步电动机晶闸管串级调速的综合效率ηz最高，无换向器电动机次之，鼠笼式电动机晶闸管变频调速更次之。这是因为前两者的线路相对比较简单，线路损耗小；此外，串级调速及无刷双馈变频调速经过变频器的仅是转差功率，而无换向器电动机和鼠笼式电动机变频调速则是输入至电动机的全部功率均要经过变频器，因而后两者经变频器的功率损失要大些。图33是叶片式泵与风机（M∞n2型负载）应用各种调

5、速方式时综合效率ηz的实测结果图。图33给出的各种调速系统的ηz值，严格讲只是一个典型的实测数据。实际上，由于电动机及调速装置各制造厂的设计、制造、工艺等水平并不完全相同，因此，即使是同型号同容量的调速系统，其综合效率ηz（=ηvηd）值也会有一定差异。53各种调速系统的电源功率因数电动机调速系统的电源功率因数表示了无功功率的消耗，cosφ越低，表示系统的无功功率消耗越大。当cosφ由0.8下降到0.4时，供电线路的损耗将增加5倍以上。因此，在选择调速装置时，既要重视节约有功功率，还应重视决定无功功率的功率因数cosφ。图34给出各种调速系统的电

6、源功率因数比较，从图中可以看出：鼠笼式电动机P型变频调速在整个调速范围内均具有很高的（接近于1.0）的cosφ，电磁调速电动机也具有较高的cosφ，绕线式异步电动机晶闸管串级调速系统的电源功率因数cosφ是在各种调速系统中最低的，所以在选用这种调速系统时，应充分注意这个问题。54各种调速方案的初投资和回收期由于设备价格逐年在变动，故以相对价格作为讨论依据较好。如以普通三相交流异步电动机的价格为1.0，各种调速系统的价格以电机价格为基准给出，则()技术讲座1－直流电动机调速2－绕线式异步电动机转子串电阻调速（p=10，132k型变频调速5－鼠笼式电

7、动机电压型晶闸管变频调速6－鼠笼式电动机电流型晶闸管变频调速7－无换向器电动机调速8－电磁调速电动机调速（37k].中国水利电力出版社，1998.[2]肖兴和.电厂水泵调速经济运行问题的研究[M]，2000.[3]齐春松.电厂离心风机调节方式的技术经济分析.1985.[4]屈维谦.斩波式内反馈串级调速及其功率控制原理[C].第六届中国交流电机调速传动学术会议论文集.1999.宜昌.[5]徐甫荣,崔力.发电厂辅机电动机变频调速节能方案探讨[J].变频器世界2001,(7).[6]徐甫荣,崔力.交流异步电动机软起动及优化节能控制技术研究[C].电源技术

8、应用研讨会论文集.2001.[7]崔力,徐甫荣.无刷双馈变频调速电机原理及在发电厂辅机拖动中的应用前景[C].电源技术应用研讨会论文集.2001.[8]热工技术手册,第三篇汽轮机组,第12章水泵,第5节泵的运行与调节.简介徐甫荣（1946－），男，1970年毕业于西安交通大学电机工程系发电厂电力网及电力系统专业，现为国家电力公司热工研究院自动化所高级工程师，主要从事火电厂热工自动化及交直流调速拖动技术的研究工作。（全文完）