如何計算變頻器節(jié)能?
2022-11-21 11:56:57 |閱讀次數(shù):
通過變頻器控制氣隙磁通可以提高感應(yīng)電動機(jī)的效率。通量水平隨負(fù)載扭矩而變化,即在輕負(fù)載扭矩下,所需通量小于負(fù)載增加時所需通量。當(dāng)電機(jī)在由速度和轉(zhuǎn)矩限定的特定工作點(diǎn)運(yùn)行時,無限對外加電壓/頻率可以實(shí)現(xiàn)該工作點(diǎn)。然而,只有一對特定的電壓/頻率將導(dǎo)致最小的損耗和最大的效率。因此,通過可變電壓變頻驅(qū)動器(VVVF)調(diào)節(jié)電壓和頻率,可以實(shí)現(xiàn)理想效率。
在安裝變頻驅(qū)動器(變頻器)之前,請回答幾個問題
這個過程實(shí)際上需要相對無限的速度調(diào)節(jié)嗎?
它是否將作為可變扭矩應(yīng)用程序運(yùn)行-在多個運(yùn)行速度/負(fù)載下需要很長時間?
是否有足夠的空間(相當(dāng)接近電機(jī))安裝變頻器?
電機(jī)本身是否能夠以低于全速運(yùn)行和/或能夠承受所選特定變頻器產(chǎn)生的電壓波形?
配電系統(tǒng)(尤其是特定分支)能否處理非線性負(fù)載(如變頻器)導(dǎo)致的諧波含量增加?
如果這些問題的答案都是“不”,那么你就不必再進(jìn)一步了。變頻器不是解決方案——至少,不是其本身。
計算變頻器節(jié)能
(電機(jī)在滿載、同步速度下所需的能量)
減(特定工作點(diǎn)負(fù)載所需的能量)
減去(同一操作點(diǎn)的驅(qū)動損耗)
減去(同一工作點(diǎn)的諧波損耗)
取結(jié)果(針對給定操作點(diǎn))
乘以(能源成本-通常以美元/千瓦時為單位)
現(xiàn)在,您可以為單個操作點(diǎn)節(jié)省能源。
對所有預(yù)期操作點(diǎn)重復(fù)計算,以獲得“總”節(jié)能。
現(xiàn)在考慮變頻器和(如有必要)新電機(jī)的成本,再加上額外基礎(chǔ)設(shè)施的成本(基礎(chǔ)/建筑物到房屋的驅(qū)動等)。
將總資本支出除以一個日歷年的“總”節(jié)能。如果結(jié)果低于3.0,那么從用戶的角度來看,這種改變很可能不劃算。在某些情況下,限額更接近1.5(例如,18個月收回全部資本投資)。
最大的節(jié)能應(yīng)用是離心風(fēng)扇和泵。在離心式設(shè)備上,名稱本身告訴你,這一切都與速度有關(guān)。如果你將速度降低20%,你的馬力需求將減少50%。如果你想實(shí)現(xiàn)所有潛在的節(jié)能,你可以讓止回閥和阻尼器完全打開,并使用電機(jī)速度來控制流量。
一些維修人員會告訴你,機(jī)械上可以節(jié)省更多的錢。通過降低轉(zhuǎn)速,可以延長葉輪、耐磨環(huán)、軸承和泵內(nèi)磨損部件的壽命。如果您有一臺需要全速運(yùn)轉(zhuǎn)的獨(dú)立泵,那么一天中的大部分時間變頻器節(jié)省可能是最小的。如果您有多個并排的泵,并對它們進(jìn)行編程以組合產(chǎn)生流量,則通過安裝變頻器可以節(jié)省大量成本。
在安裝變頻驅(qū)動器(變頻器)之前,請回答幾個問題
這個過程實(shí)際上需要相對無限的速度調(diào)節(jié)嗎?
它是否將作為可變扭矩應(yīng)用程序運(yùn)行-在多個運(yùn)行速度/負(fù)載下需要很長時間?
是否有足夠的空間(相當(dāng)接近電機(jī))安裝變頻器?
電機(jī)本身是否能夠以低于全速運(yùn)行和/或能夠承受所選特定變頻器產(chǎn)生的電壓波形?
配電系統(tǒng)(尤其是特定分支)能否處理非線性負(fù)載(如變頻器)導(dǎo)致的諧波含量增加?
如果這些問題的答案都是“不”,那么你就不必再進(jìn)一步了。變頻器不是解決方案——至少,不是其本身。
計算變頻器節(jié)能
(電機(jī)在滿載、同步速度下所需的能量)
減(特定工作點(diǎn)負(fù)載所需的能量)
減去(同一操作點(diǎn)的驅(qū)動損耗)
減去(同一工作點(diǎn)的諧波損耗)
取結(jié)果(針對給定操作點(diǎn))
乘以(能源成本-通常以美元/千瓦時為單位)
現(xiàn)在,您可以為單個操作點(diǎn)節(jié)省能源。
對所有預(yù)期操作點(diǎn)重復(fù)計算,以獲得“總”節(jié)能。
現(xiàn)在考慮變頻器和(如有必要)新電機(jī)的成本,再加上額外基礎(chǔ)設(shè)施的成本(基礎(chǔ)/建筑物到房屋的驅(qū)動等)。
將總資本支出除以一個日歷年的“總”節(jié)能。如果結(jié)果低于3.0,那么從用戶的角度來看,這種改變很可能不劃算。在某些情況下,限額更接近1.5(例如,18個月收回全部資本投資)。
最大的節(jié)能應(yīng)用是離心風(fēng)扇和泵。在離心式設(shè)備上,名稱本身告訴你,這一切都與速度有關(guān)。如果你將速度降低20%,你的馬力需求將減少50%。如果你想實(shí)現(xiàn)所有潛在的節(jié)能,你可以讓止回閥和阻尼器完全打開,并使用電機(jī)速度來控制流量。
一些維修人員會告訴你,機(jī)械上可以節(jié)省更多的錢。通過降低轉(zhuǎn)速,可以延長葉輪、耐磨環(huán)、軸承和泵內(nèi)磨損部件的壽命。如果您有一臺需要全速運(yùn)轉(zhuǎn)的獨(dú)立泵,那么一天中的大部分時間變頻器節(jié)省可能是最小的。如果您有多個并排的泵,并對它們進(jìn)行編程以組合產(chǎn)生流量,則通過安裝變頻器可以節(jié)省大量成本。