1,變頻器的容量選擇機(jī)額定功方法
相對于電動機(jī)來說,變頻調(diào)速器的價格較貴,因此在保證安全可靠運行的前提下,合理地降低變頻調(diào)速器的容量就顯得十分有意義。
變頻調(diào)速器的功率指的是它適用的4極交流異步電動機(jī)的功率。由于同容量電動機(jī),其極數(shù)不同,電動機(jī)額定電流不同。隨著電動機(jī)極數(shù)的增多,電動機(jī)額定電流增大[2]。變頻調(diào)速器的容量選擇不能以電動機(jī)額定功率為依據(jù)。同時,對于原來未采用變頻器的改造項目,變頻調(diào)速器的容量選擇也不能以電動機(jī)額定電流為依據(jù)。這是因為,電動機(jī)的容量選擇要考慮最大負(fù)荷、富裕系數(shù)、電動機(jī)規(guī)格等因素,往往富裕量較大,工業(yè)用電動機(jī)常常在50%~60%額定負(fù)荷下運行。若以電動機(jī)額定電流為依據(jù)來選擇變頻調(diào)速器的容量,留有富裕量太大,造成經(jīng)濟(jì)上的浪費,而可靠性并沒有因此得到提高。
對于鼠籠式電動機(jī),變頻調(diào)速器的容量選擇應(yīng)以變頻器的額定電流大于或等于電動機(jī)的最大正常工作電流1.1倍為原則,這樣可以最大限度地節(jié)約資金。對于重載起動、高溫環(huán)境、繞線式電動機(jī)、同步電動機(jī)等條件下,變頻調(diào)速器的容量應(yīng)適當(dāng)加大。
對于一開始就采用變頻器的設(shè)計中,變頻器容量的選擇以電動機(jī)額定電流為依據(jù)無可厚非。這是因為此時變頻器容量不能以實際運行情況來選擇。當(dāng)然,為了減少投資,在有些場合,也可先不確定變頻器的容量,等設(shè)備實際運轉(zhuǎn)一段時間后,再根據(jù)實際電流進(jìn)行選擇。
某廠石灰石破碎機(jī),其喂料系統(tǒng)采用1500×12000板式喂料機(jī),拖動電動機(jī)選用Y225M-4型交流電動機(jī),電動機(jī)額定功率45kW,額定電流為84.6A。在進(jìn)行變頻調(diào)速改造前,通過測試發(fā)現(xiàn),板式喂料機(jī)拖動電動機(jī)正常運行時,三相平均電流僅30A,只有電動機(jī)額定電流的35.5%。為了節(jié)省投資,選用ACS601-0060-3型變頻器,該變頻器額定輸出電流為76A,適用于4極、功率為37kW電動機(jī),取得了較好的使用效果。
2,不能用視在功率計算無功補(bǔ)償節(jié)能收益
用視在功率計算無功補(bǔ)償節(jié)能效果。如文獻(xiàn)[1]原系統(tǒng)風(fēng)機(jī)工頻滿載工作時,電動機(jī)運行電流為289A,采用變頻調(diào)速時,50Hz滿載運行時的功率因數(shù)約為0.99,電流是257A,這是由于變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生改善功率因數(shù)的作用。節(jié)能計算如下:ΔS=UI=×380×(289-257)=21kVA因此該文認(rèn)
為其節(jié)能效果約為單機(jī)容量的11%左右。實際分析:S即表示視在功率,即電壓與電流的
乘積,電壓相同時,視在功率節(jié)約百分比與電流節(jié)約百分比是一回事。在有電抗的電路中,視在功率只是反映了配電系統(tǒng)的允許最大輸出能力,而不能反映電動機(jī)實際消耗的功率。電動機(jī)實際消耗的功率只能用有功功率表示。在該例中,雖用實際電流計算,但計算的是視在功率,而不是有功功率[2]。我們知道,電動機(jī)實際消耗的功率是由風(fēng)機(jī)及其負(fù)載決定的。功率因數(shù)的提高并沒有改變風(fēng)機(jī)的負(fù)載,也沒有提高風(fēng)機(jī)的效率,風(fēng)機(jī)實際消耗的功率沒有減少。功率因數(shù)提高后,電動機(jī)運行狀態(tài)也沒有改變,電動機(jī)定子電流并沒有減少,電動機(jī)消耗的有功功率和無功功率都沒有改變。功率因數(shù)提高的原因是變頻器內(nèi)部濾波電容產(chǎn)生無功功率供給了電動機(jī)消耗。隨著功率因數(shù)提高,變頻器的實際輸入電流減少,從而減少了電網(wǎng)至變頻器之間的線損和變壓器的銅耗。同時,負(fù)荷電流減小,給變頻器供電的變壓器、開關(guān)、接觸器、導(dǎo)線等配電設(shè)備可以帶更多的負(fù)載。需要指出的是,如果象該例一樣不考慮線損和變壓器銅耗的節(jié)約,而考慮變頻器的損耗,變頻器在50Hz滿載運行時,不僅沒有節(jié)能,而且還費電。因此,用視在功率計算節(jié)能效果是不對的。
3,變頻器輸出側(cè)在聯(lián)鎖狀態(tài)下可加裝接觸器
幾乎所有變頻調(diào)速器使用說明書都指出,變頻調(diào)速器輸出側(cè)不能加裝接觸器。如日本安川變頻器說明書就規(guī)定“切勿在輸出回路連接電磁開關(guān)、電磁接觸器”。廠家的規(guī)定是為了防止在變頻調(diào)速器有輸出時接觸器動作。變頻器在運行中連接負(fù)載,會由于漏電流而使過電流保護(hù)回路動作。那么,只要在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動作之間,加以必要的控制聯(lián)鎖,保證只有在變頻調(diào)速器無輸出時,接觸器才能動作,變頻調(diào)速器輸出側(cè)就可以加裝接觸器。這種方案對于只有1臺變頻調(diào)速器