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用变频器取代液力耦合器势在必行

发布时间:2020-07-21 18:45:26 阅读: 来源:三轮车棚厂家

摘要:从上世纪80年代迄今,国内先后投入运行的液力耦合器近4000台,功率大多为300~3200kW,每年节电20亿kWh以上,为国家创造了较高的经济效益。但是,其转差损耗不可忽视。通过分析说明用大功率变频装置取代液力耦合器,则节能效果更高。

本文引用地址:关键词:低效调速系统;液力耦合器;国产高压变频器;投资回收期

1 低效调速系统分析

不改变异步电机同步转速n0的交流调速系统称为有转差调速系统,如调压调速,电磁滑差调速,液力耦合器调速等。存在有转差调速的系统,对于平方转矩的负载(如风机、水泵等),调速后所节约功率标幺值为

G(s)=1-(n/n0)2 (1)

式中:n为电机运行转速;

n0为电机同步转速。

采用液力耦合器等调速装置则需增加转差损耗ΔPs,其大小随s变化而变化,具体见图1所示。

图1 不同负载时ΔPs和G(s)与n/n0的关系

在转速为n时,忽略不计电机本身损耗的情况下,输入功率P1=(1-s)P10≈(1-s)P20,故转差损耗标幺值为

ΔPs*=≈=(1-s)3=s(1-s)2

求其极值dΔPs*/ds=0,得(1-s)(1-3s)=0

即s=1(极小值),s=1/3(极大值)。

将s=1/3代入ΔPs*得ΔPsmax*=(1/3)(1-1/3)2=4/27=0.148,说明对于离心式风机,水泵、转差损耗ΔPs在2/3额定转速时为最大。不同s时ΔPs*数值,见表1。

表1 负载转矩M与n2成正比例时的ΔPs* s n/n0 ΔPs* 0 1 0 0.1 0.9 0.061 0.2 0.8 0.128 0.3 0.7 0.147 0.33 0.6667 0.148 0.4 0.6 0.144 0.5 0.5 0.125 0.6 0.4 0.096 0.7 0.3 0.063 0.8 0.2 0.032 0.9 0.1 0.009 1.0 0 0 由表1可知:s自0→1/3时,ΔPs*由极小值0增大至极大值0.148;s自1/3→1时,ΔPs*由极大值0.148减小至极小值0。

2 用国产变频器替代大功率液力耦合器调速势在必行

20多年前盛行采用液力耦合器对水厂供水泵 及 电 厂 引 风 机 等 进 行 调 速 节 能 。 受 当 时 条 件 所 限 , 变 频 调 速 技 术 不 成 熟 且 无 法 提 供 高 压 大 功 率 变 频 装 置 , 而 液 力 耦 合 器 投 资 便 宜 。 如 今 , 若 采 用 进 口 变 频 器2 000~ 2 500元 /kW, 投 资 回 收 期 过 长 ( 达 5~ 6年 ) , 而 近 年 来 国 产 高 压 大 功 率 变 频 技 术 趋 向 成 熟 , 价 格 1 200~ 1 500元 /kW, 预 计 不 久 将 来 会 下 降 到 1 000元 /kW左 右 , 比 传 统 的 液 力 耦 合 器 贵 4~ 5倍 。

表2列 出 了 采 用 变 频 器 取 代 液 力 耦 合 器 的 投 资 回 收 期 对 比 , 从 表 2可 以 看 出 变 频 器 的 投 资 按 企 业 所 节 约 电 费 计 算 , 2~ 3年 就 可 收 回 。 电子镇流器相关文章:电子镇流器工作原理

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