1 引言
近年来,能源消耗、能源价格不断增长,企业的成本压力明显增大,作为节能降耗的一种重要手段,变频调速技术越来越受到生产厂家的欢迎。交流电机变频调速技术是通过控制交流电机的定子供电电压与频率,平滑的改变电机转速,从而实现无级调速的一项节能技术,已广泛应用于各行业的电机调速节能系统。
6kV/10kV高压异步电动机在电力、化工、供水、冶金等行业广泛应用,其容量一般达几百到几千kVA,消耗电功率约占我国发电功率的30%。采用高压变频调速器对高压电机进行调速控制,可以有效地节约电能(对风机和水泵类负载,节电率在40%左右),改善电机寿命,提高产品质量。据现场实测试验报告表明,高压电动机采用变频调速技术节能效果非常显著,其中风机类:28%~69%;泵类:18~41%。原因主要有两点:一是火力发电厂各辅机容量裕度太大,相当于1.68~2.54倍实际所需功率;二是大部分时间机组处于低负荷率运行,“大马拉小车”现象严重。
2 大容量异步电机节能技术
2.1 变频调速的工作原理
(1)交流异步电动机的调速方式
交流异步电动机的调速方式有多种,诸如调压调速、变极调速、串级调速、滑差调速、变频调速等,其中变频调速具有节能显著、性能稳定的特点,是当今国际上应用最广泛的一种调速方式。
(2)变频调速的工作原理
交流异步电动机的同步转速,即旋转磁场的转速为:
no=60f1/p
式中,no代表同步转速(r/min);f1代表定子频率;p代表磁极对数;
而异步电动机的轴转速为:
n=n0(1-s)=60f1(1-s)/p