PDF《工程设计指南 | VLT®AQUA 变频器 FC 200》

7 8 第1部分: 基础知识 降低成本并提高便利性 降低系统磨损 变频器能够缓和顺畅地启动和停止 电机.与直接由交流电源操作的电 机不同,变频器驱动的电机不会产 生转矩或负载冲击.这能够降低整 个变频器系统(电机、变速箱、离 合器、泵/风扇/压缩机)和管道系统 的压力,包括密封系统.如此,速 度控制能够显著降低系统磨损,延 长系统使用寿命.同时还会因运行 周期延长和材料磨损降低而降低维 护和维修成本. 最佳工作点调整 供水和污水处理系统的效率取决于 最佳工作点.工作点取决于系统利 用率.系统运行时越接近最佳工作 点,系统运行效率越高.由于变频 器能够连续变化速度,因此变频器 能够以准确的最佳工作点驱动系统. 扩大控制范围 变频器允许电机在 超同步 范围 内运行(输出频率大于

50 Hz).这 能够短时间内提高输出功率.超同 步运行的程度取决于变频器的最大 输出电流和过载容量.在实践中, 泵运行的频率通常为

87 Hz.必须始 终咨询电机制造商,了解电机超同 步运行的适用性. 减少噪声生成 部分负载下运行的系统非常安静. 变速运行能够显著降低生成的噪声. 延长使用寿命 降低部分负载下运行的变频器系统 的磨损,进而延长使用寿命.压力 的降低和优化也会对管路产生积极 影响. 改造 通常只需稍费工夫便可改造现有变 频器系统中的变频器. 与机械速度控制系统相比,电子速度 控制系统能节约大量能耗,并显著降 低磨损.这两个因素均会显著降低运 行成本.变频器系统(或必须)在部 分负载情况下运行的频率越高,节约 能耗和维护成本的可能性越大.由于 节能潜力较大,几个月内便可收回电 子速度控制系统的附加成本.此外, 现代化系统能够大大改善系统工艺和 整体系统可用性的许多方面. 节能潜力大 利用电子速度控制系统,能根据实 际需求设置流量、压力或压差.在 实际应用中,系统主要是在部分负 载情况下运行,而不是满载运行. 如果风扇、泵或压缩机具有可变转 矩特性,则节能程度取决于部分负 载运行和满载运行的差异.差异越 大,投资回报时间越短.通常时间 为12 个月左右. 启动电流限制 启动连接至交流主电源的设备时,会 生成高达六至八倍额定电流的峰值电 流.变频器可将启动电流限制为电机 额定电流.如此,变频器能够消除启 动电流峰值,防止因供电网络瞬时重 载导致电压骤降.消除这些电流峰值 可降低电力供应商看到的泵系统连接 的负载,进而降低供电成本,无需补 充性 Emax 控制器.

9 速度控制 节约能耗 变频器使用时的节能潜力取决于所 驱动的负载类型,和泵效率的优化 程度或变频器的驱动力,以及系统 在部分负载情况下运行的时间.生 活供水和污水处理系统极少出现峰 值负载,因此通常在部分负载情况 下运行. 离心泵和风扇具有最大的节能潜力. 其属于带有可变转矩曲线的流体设 备类别,受限于以下比例规则. 流量增加与速度增加 (rpm) 成线性关 系,同时压力按二次方增长,功率消 耗按三次方增长. 节能的决定性因素是 rpm 和功率能 耗之间的三次方关系.例如,泵以 二分之一的额定速度运行时,仅需 八分之一的功率便可以额定速度运 行.即使略微降低速度也可显著降 低能耗.例如,速度降低 20%,便 可节能 50%.使用变频器的最大优 点是速度控制不会浪费能耗(例如,不同于利用节流阀或阻尼器进 行的调节),但却能实现电机功率 调节,准确满足实际需求. 优化泵的效率或使用变频器驱动可 实现额外节能.电压控制特性(V/f 曲线)能为处于不同频率(以及电 机速度)的电机提供适当电压.如此,控制器能够避免因多余无功电 流造成的电机损失. 注:Danfoss VLT? AQUA Drive 变 频器可更进一步优化能源需求. 自动能量优化 (AEO) 功能可以不 断调节当前电机电压,因此电机 能够以最大效率运行.通过这种 方式,VLT? AQUA 变频器可始终 根据其测量的实际负载条件调整 电压.达到的额外节能量可增加