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斩波调速优越性分析

 

摘要:本文主要从技术层面介绍内反馈高压斩波调速原理,并从现场采集的数据来说明该装置节能效果,更加具有说服力。
 
      在公司负责对高压内反馈高频斩波调速装置的调试和维修工作。经过两年多时间的学习和经验的积累,我总结了一些自己的看法和见解。
     首先我想从内反馈的原理着手来探讨一下该产品的优越性。
     原理图如下:
     将交流调速三相异步电动机的转子电压经转子整流器变为直流电压,当斩波器(IGBT)导通时,转子直流被斩波器短路,形成轴功率,对电机做功使电机加速。当斩波器开路时,转子直流电流经有源逆变器反馈入电动机反馈绕组,形成转差功率,这就是节能的部分。改变斩波器的占空比,即改变两部分的电流分配比例,从而实现调速控制。首先内反馈是对转子进行调节和控制,所以装置内部没有高压,这就对维护和调试人员的安全提供很大的保障。另外内反馈提供了旁路装置,可以实现不停电检修,可以极大的满足现代工业生产。同时也得到了用户的好评,这让我身为上海科祺一员而感到骄傲和自豪。
 
     第二,从节能效果上阐述一下内反馈的优越性,现在高压内反馈主要应用到风机,水泵等设备的调速上,而在我国工业生产中风机和水泵有4000万台,用电量占总用电量的30%,其中55%的风机和水泵可作为调速运行,按节电率20%计算,年节电率可达200亿度。所以节能空间非常巨大,而高压内反馈高频斩波调速是一种高效节能的机电一体化产品,节能效果非常明显。在生产应用中深受广大用户的青睐。以前用户对大型的风机和水泵多采用挡板来控制风和水的流量来达到工艺要求,所以电能很多都消耗在挡板,这就造成了很大的浪费,而我装置能够把这部分能量通过逆变反馈给电网,从而达到降低电机转速节能的目的。
 
     第三,下面通过一个案列来说明高压内反馈高频斩波调速节能的效果:扬子水泥1#、2#线循环排风机技改工程,采用上海科祺调速电气有限公司生产的内反馈调速装置二台,由于两台电机和内反馈以及工况都一样所以用一台来说明。在现场听取了客户对产品的要求我厂技术人员修改了程序让客户在启动完毕后直接进调速,改造完成后满足现场工艺参数,电机转速在729RPM风压满足现场要求。各项数据都已满足。调试结束后设备运行正常,现已投入正常运行。经过客户一个星期数据采集,经过数学处理后看节能效果明显,下面是现场采集的数据处理后的结果,由于客户考虑到电价问题,每天现场只运行20小时,如果全天运行节电率会更高。
 
     1.电机参数
        电机参数:YRKK630-6        功率:900KW
        定子电压:10KV                定子电流:66.7A
        转子电压:1053V              转子电流:505A
        反馈电压:880V                反馈电流:195A
        功率因数:0.82
 
      2.现场运行情况如下:
        
调速方式
风门开度
定子电流(A)
转速(rpm)
有功功率(KW)
功率因数
水电阻
100%
45.2
729
509
0.68
内反馈
100%
48.4
735
405
0.46
 
     根据现场数据我们可以技术出当用内反馈装置每小时平均功率是405KW,用水电阻每小时平均功率509KW。由于该装置每天只运行20小时,所以
节能△P=509KW-405KW=104KW
日节电W=104KW*20=2080KW
 
     3.经济情况总结
2台调速装置日节能W=2080KW*2=4160KW
2台装置全年省电费:4160kwh×300(天)×0.5(元)=62.4万元
 
     经过数年的发展高压内反馈已经成为相对成熟的高端调速产品,我相信做产品只有更好,没有最好。所以我公司一直本着产品质量是企业生存的根本,不断进行技术更新。
     我国经过金融危机后很多企业减少了新建项目的投入,所以新上项目减少。而国家为了鼓励企业节能减排,出台很多有利于企业的政策,从而刺激了企业的整改一些以前能源浪费的设备。这就为我们提供了一个契机,但同时也给我们调试带来了挑战。由于我们是在原来老的系统上进行改造,和用户方的技术人员要加强沟通,了解用户的控制过程,早做准备这样就会更好的达到为客户服务。
     科技创新往往离不开人才的发展,在我国,电力工业的创世纪跨越、制造业的蓬勃发展和城乡基础建设的全面铺开,带来了电气&自动化技术的飞速革新和应用水平的不断提高,相应地也对电气工程师这一职业提出了更高要求。科技创新是企业的生命力,我公司在产品的创新上也做了很多工作,也投入了很多资金和人力,所以身为上海科祺调速电气有限公司的一员,我深感荣幸但同时也觉得自己责任重大。相信在公司所以人员的不断努力下我们产品会越做越好,公司业绩也会蒸蒸热上。
 
参考文献:电动机变频器调速图解       中国质量报道等
2009年7月24日
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