变频调速已经成为目前主流的调速方案,可广泛应用于各行各业无级变速传动。 随着变频器在工业控制领域内日益广泛的应用,并且变频电机在变频控制方面较普通电机具有更多的优越性,使用变频调速很快得到普及化。

变频调速也可说是低碳技术之一有三大优点:

1、变频节能 举水泵为例,如果水泵的效率一定,当要求调节水流量下降时,转速N可成比例地下降,轴的输出功率P则成立方函数下降。即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。近似计算,一台水泵电机当转速下降到额定转速的1/2时,可省电87.5%。

2、 功率因数补偿节能 无功功率不但增加线路损耗和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,有大量无功电能消耗在线路当中。举例来说,一台大型普通水泵电机的功率因数在0.6~0.7之间,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,使电流相位超前,矢量合成后的cosФ≈1,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

变频调速系统用电缆

变频电缆

3、软启动节能

由于普通电机为直接启动或Y/D启动,启动电流等于4~7倍额定电流,这样会对机电设备和供电电网造成严重的冲击;对设备、管路(指水管等)的使用寿命也极为不利。使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能,可使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命,节省了设备的维护费用。

变频调速的基本原理

国际上使用的交流供电电源,无论是用于家庭或工厂,一般电压等级为均220V或110V,频率为50Hz或60Hz。近代发展了更高的电压(0.6kV~35kV)。为了实现变频,必须将电压和频率稳定的交流电,变换为电压或频率可变的交流电,这一装置称作“变频器”。变频器也可用于家电产品。用于电机控制的变频器,既可以改变电压,又可以改变频率。变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。

变频电缆发展中的问题

十多年前,我国引进大型变频电机及其配套的变频器(即变频电源),最初变频电缆也需要引进配套。时隔不久,国产仿制的变频电缆就推入国内市场,根据国内专家评估,达到国外同类产品水平,当时也得到外方技术人员的确认。从此国产变频电缆越做越旺,无论是1 kV及以下的大小截面变频电缆,或是6~35 kV变频电缆,可以说完全实现了国产化,并且有些品种具有自主知识产权。

变频电缆的设计原则

提出三条原则:

1、低压变频电缆的结构设计对称化,对于小功率电机,可用3芯成缆后加总屏;对于大功率电机,可用3大3小绝缘导体,对称排列成缆,最后加总屏。

2、中压变频电缆的结构设计同轴化。

3、任何屏蔽层的截面,应满足用户提出的最小规定,如果铜带截面尺寸不够,可稀疏缠绕铜线,达到要求的导体面积。

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