调速设备的应用 变速调节与节能 上虞风机在保持管网阻力特性不变的条件下, 通过改变风机转速使风机性能曲线相应变化的调节方式称为变速调节。由于该调节方式无附加压力损失, 所以是一种高效的调节方法, 节能效益优秀。
值得注意的是: 如果调速是增速, 则应验算风机的强度、振动及其转子的临界转速, 以及电 调速设备的应用变速调节与节能在保持管网阻力特性不变的条件下, 通过改变风机转速使风机性能曲线相应变化的调节方式称为变速调节。由于该调节方式无附加压力损失, 所以是一种高效的调节方法, 节能效益优秀。
值得注意的是: 如果调速是增速, 则应验算风机的强度、振动及其转子的临界转速, 以及电要求的参数。在选用调速液力耦合器时, 应注意的是: 即使耦合器处于满负荷工作时, 也存在小于3%的转差功率损失, 因此选配电动机时应留有合理的裕量; 其次要注意投资规模和回收效益, 对于老设备改造应尽量利用原有的电动机, 选用规格适当的液力耦合器。调压调速
当转差率S一定时, 异步电动机电磁转矩 TWU2 , 所以可以通过调整定子端电压实现调速, 这种调速方法称为调压调速。
供电电源大都直接取自电网, 频率为 50Hz, 电压为380V保持不变。通常使用的笼型交流电动机是三相的, 因此欲调压亦需三相调压器。由于晶闸管( SCR) 几乎不消耗铜铁材料、体积小、价廉及控制方便, 故已成为交流调压器的主要型式。该调压器主要是从额定电压向低电压调节。
该方法的优点是线路简单, 调压装置体积小、价格低及使用维护方便。缺点是低速运行时转差功率大, 效率低及调速特性软。如需提高调速精度, 需要采用转速反馈的闭环控制系统。对于风机宜采用高转差率, 额定转差率在 10%~ 12%, 启动电流小。100kW以下的笼型异步电动机, 其调速范围在额定转速的70%~ 100%为宜。
例如, 一台3. 7kW的电动机, 年运行时间为 3600h,在负荷率分别为100%、75%和50%时, 与之相对应的时间比分别为20%、40%和60%。与阀门节流调节相比, 年节电4140kW#h。 3. 2. 4 电磁调速电动机调速电磁调速电动机由恒速笼型电动机和靠励磁电流调速的电磁离合器组成。笼型电动机作为主动机, 带动电磁离合器, 为主动部分; 其从动部分与负载连接, 且与主动部分只有磁路联系而无机械联系。通过控制励磁电流改变磁路磁通, 使离合器产生可控涡流转矩, 实现调速目的。
电磁调速电动机又称滑差电机或VS电机, 国内已成系列, 功率范围0. 4~500kW。该调速方法的优点: 结构及控制线路简单, 加工方便, 运行可靠, 价格便宜, 易于维修及对电网无谐波影响。在闭环控制时, 调速范围大于10: 1, 调速精度约2%。适用于中小功率电动机。缺点是: 本身低速效率低, 高速特性软 ( 但对风机的负载特性影响不大) , 输出大转速只有空载转速n0 的80%~90%, 损失较大。 3. 2. 5 变极对数调速
当电网频率保持50Hz恒定时, 根据n0= 60f / P, 只要改变极对数P, 即可方便地得到 3000r/ min、1500r/ min,, 等不同的同步转速。由于没有附加转差功率损耗, 所以这是一种高效型的调速方法。由于P都是正整数, 因此调速不能做到连续平滑, 只能是有级调速。要求风机改变转速n0 后, 工作时间尽量长, 越长节能效益越显著。这种方法采用的变极对数笼型电动机称多速电动机。倘若它与调压调速或电磁调速结合起来, 既可以减少转差损耗, 又可在很大范围内保持高效率工作。国内已有双速、三速及四速的多速电动机。
该法属于高效型调速方法, 其优点主要是控制简单、初投资少、维护方便、可分段启动和减速, 节能效果好。双速电动机驱动风机的节电效果见表3。缺点是只能有级调速, 改造时原电动机需要被多速电动机所取代。