1,變頻器的容量選擇機(jī)額定功方法
相對(duì)于電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),變頻調(diào)速器的價(jià)格較貴,因此在保證安全可靠運(yùn)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(dòng)機(jī)的功率。由于同容量電動(dòng)機(jī),其極數(shù)不同,電動(dòng)機(jī)額定電流不同。隨著電動(dòng)機(jī)極數(shù)的增多,電動(dòng)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(dòng)機(jī)額定功率為依據(jù)。同時(shí),對(duì)于原來(lái)未采用變頻器的改造項(xiàng)目,變頻調(diào)速器的容量選擇也不能以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)。這是因?yàn)?,電?dòng)機(jī)的容量選擇要考慮最大負(fù)荷、富裕系數(shù)、電動(dòng)機(jī)規(guī)格等因素,往往富裕量較大,工業(yè)用電動(dòng)機(jī)常常在50%~60%額定負(fù)荷下運(yùn)行。若以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)來(lái)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(fèi),而可靠性并沒有因此得到提高。
對(duì)于鼠籠式電動(dòng)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(dòng)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(duì)于重載起動(dòng)、高溫環(huán)境、繞線式電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)等條件下,變頻調(diào)速器的容量應(yīng)適當(dāng)加大。
對(duì)于一開始就采用變頻器的設(shè)計(jì)中,變頻器容量的選擇以電動(dòng)機(jī)額定電流為依據(jù)無(wú)可厚非。這是因?yàn)榇藭r(shí)變頻器容量不能以實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)選擇。當(dāng)然,為了減少投資,在有些場(chǎng)合,也可先不確定變頻器的容量,等設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,再根據(jù)實(shí)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(dòng)電動(dòng)機(jī)選用Y225M-4型交流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)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(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),板式喂料機(jī)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí),三相平均電流僅30A,只有電動(dòng)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(dòng)機(jī),取得了較好的使用效果。
2,不能用視在功率計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償節(jié)能收益
用視在功率計(jì)算無(wú)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(shí),電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流為289A,采用變頻調(diào)速時(shí),50Hz滿載運(yùn)行時(shí)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(jì)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(shí)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(shí),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(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率。電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率只能用有功功率表示。在該例中,雖用實(shí)際電流計(jì)算,但計(jì)算的是視在功率,而不是有功功率[2]。我們知道,電動(dòng)機(jī)實(shí)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(shí)際消耗的功率沒有減少。功率因數(shù)提高后,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)也沒有改變,電動(dòng)機(jī)定子電流并沒有減少,電動(dòng)機(jī)消耗的有功功率和無(wú)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(wú)功功率供給了電動(dòng)機(jī)消耗。隨著功率因數(shù)提高,變頻器的實(shí)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(shí),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(yùn)行時(shí),不僅沒有節(jié)能,而且還費(fèi)電。因此,用視在功率計(jì)算節(jié)能效果是不對(duì)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(shuō)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(shuō)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(shí)接觸器動(dòng)作。變頻器在運(yùn)行中連接負(fù)載,會(huì)由于漏電流而使過(guò)電流保護(hù)回路動(dòng)作。那么,只要在變頻調(diào)速器輸出與接觸器動(dòng)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(wú)輸出時(shí),接觸器才能動(dòng)作,變頻調(diào)速器輸出側(cè)就可以加裝接觸器。這種方案對(duì)于只有1臺(tái)變頻調(diào)速器