浅谈变频器在各类负载应用中的节能问题.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．05．037浅谈变频器在各类负载应用中的节能问题李晓华(汕头乐凯胶片有限公司，广东汕头515064)摘要：举例分析说明变频器在不同负载应用中，存在的负载所需功率远小于电动机的额定功率的现象，而造成电能、设备资源等浪费问题。并针对不同的负载特性，提出不同的节能运行方法。关键词：变频器；电动机；节能中图分类号：TN773文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)05—0129—04TransducerEnergy-SavingProblemsinVariousLoa

2、dApplicationLIXiao-hua(ShantouLuckyfilmLimitedCompany，Shantou515064，China)Abstract：Exampleanalysisshowedthatratedpowerrequiredbytheloadpowerwasfarlessthantheelectricmotortransducerindifferentloadapplicationshad，andcausedelectricenergyandequipmentresourcewaste．Accordingtoth

3、edifferentloadcharacteristics，putforwardenergy—savingoperationindiferentways．Keywords：transducer；electromotor；energysaving0引言于恒转矩负载。变频调速具有可靠性高、调速方便、保护完(2)恒功率负载善和节能约耗等诸多优点，因此在一般调速场这类负载的特点是需求转矩与转速n大体合，变频调速已经成了绝大多数用户的第一选成反比，但其乘积即功率却近似保持不变。金属择。但事实上，在许多场合，还存在着“大马拉切削机床的主轴和轧机、造纸机

4、、薄膜生产线中小车”的现象，在这一方面，节能约耗还大有潜的卷取机、开卷机等，都属于恒功率负载。力。本文就此问题举例分析说明，并针对不同的(3)二次方律负载负载特性，提出不同的解决方法。这类负载的转矩与转速的二次方成正比，功1变频器在不同负载应用中存在的“大马拉率与转速的三次方成正比。各种风机、水泵和油小车”问题的分析和改进方法泵，都属于典型的二次方律负载。1．2“大马拉小车”的定义及界定1．1负载的类型当负载所需的功率远小于电动机的额定功人们在实践中常将生产机械根据负载转矩特率，或者负载折算到电动机轴上的转矩远小于电性的不同，分为三大类型：

5、恒转矩负载、恒功率动机的额定转矩时，通常称之为“大马拉小车”。负载和二次方律负载。有关资料表明，异步电动机的最高效率发(1)恒转矩负载生在负荷率为O．75～0．85的时候，当负载率<0．6在这类负载中，负载转矩孔与转速rt无关，时，随着负荷率的减小，效率将急剧下降r-1。因任何转速下n总保持恒定或基本恒定，负载功率此界定拖动系统处于大马拉小车状态的标志则随着负载速度的增高而线形增加，传送带、搅是：／3<0．6。拌机、挤压机和机械设备的进给机构等摩擦类负载以及起重机、提升机、电梯等重力负载，都属=TM／(1)收稿日期：2010—04—21；修

6、订日期：2013—04—09区l交流式(1)中：为电动机的负荷率；时得到的电压只有232V，这样在保证搅拌速度不71M为电动机实际运行时的转矩，N·m；变，满足工艺要求的前提下，电机电压比原来降71M为电动机的额定转矩，N·m。低了约40V，进一步节约了电能，较好的解决了1．3恒转矩负载应用“大马拉小车”的问题。变频电源拖动恒转矩性质的负载时，往往由U于某些系统调速范围要求宽，为了在最高速时也380能带动负载，电动机的额定转矩必须大于负327载转矩。而在额定转速以下运行时，电动机将始终处于“大马拉小车”的状态，如图1(b)所232不。以我厂

7、乳剂搅拌机为例。如图1(a)所示，搅拌电动机的额定容量是11kW，额定转速是960r／rain，而负载实际所需功率只有8kW，工艺要求搅拌转速是680r／min。当搅拌转速为680r／Omin时，变频器输出频率为35．5Hz，输出相应电图2基本频率的预置压为270V，此时搅拌电动机的输出功率约为7．8kW(式(2))，而负载实际所需功率只有1．4恒功率负载应用5．6kW(式(4))，远小于搅拌电动机的输出恒功率负载在一定的速度变化范围内具有输功率出功率恒定的特性，转速低时，转矩大，转速高时，转矩小，转速与转矩成反比，正是由于这一特性，恒功率

8、负载的电机在满足重载时最大转矩的同时，又要满足轻载时的最高转速的要求，故恒功率负载的变频调速系统中的电动机的容量选取都比较大且绝大部分时间电动机处于“大马拉小车”的状态。以我厂相