電機(jī)功能及節(jié)電原理:
輕載降壓節(jié)電
任何利用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為電力傳動(dòng)方式的生產(chǎn)機(jī)械,電動(dòng)機(jī)的功率是按zui大負(fù)荷期額定負(fù)荷選擇的。而工作時(shí)絕大部分不能滿載運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)工作于滿電壓、滿速度而負(fù)載很小,也會(huì)有很多時(shí)間空載運(yùn)行,由電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性可以知道,電動(dòng)機(jī)只有運(yùn)行在滿載時(shí)才是效率zui高、功率因數(shù)COS¢*狀況,輕載時(shí)降低,空載時(shí)甚至降到0.3以下,造成許多不必要的電能損耗。現(xiàn)在采用檢測(cè)負(fù)載大小的方法,根據(jù)負(fù)載的減少,適當(dāng)降低定子電壓可以提高效率,這是因?yàn)楫?dāng)輕載、空載時(shí)定子電流有功分量很小,而主要是勵(lì)磁的無功電流,因此COS¢很低,而空載損耗中占主要成份的是定子滿電壓的鐵損耗,一點(diǎn)沒有減少,所以效率很低。如果適當(dāng)降低定子電壓,見電機(jī)定子感應(yīng)電勢(shì)公式:
U1≈E1=4.44F1N1KN1¢m
其中: U1—定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù);KN1由于輕載、空載時(shí)定子電流很小,可以忽略定子繞組的漏阻抗壓降,所以U1≈E1,當(dāng)其他條件不變時(shí),降低定子電壓U1,則¢m比例下降,也即勵(lì)磁無功電流IM也成比例下降,這樣定子電流中的無功分量減少了,COS¢就提高了,適當(dāng)控制可以接近*值。另外,其他條件不變,定子鐵耗:PFel= pFeIN ×(U1/ UIN)2
其中:PFel—定子鐵耗;pFeIN —定子額定鐵耗;
UIN —定子額定端電壓。
可以看出,隨著U1下降,PFel以平方比例迅速下降,這樣輕載、空載時(shí)占主要損耗的鐵耗大量減少,使電機(jī)的運(yùn)行效率大大提高,這就是輕載降壓節(jié)電的道理。
調(diào)速節(jié)能
根據(jù)風(fēng)機(jī)及泵類機(jī)械的相似定理:
Q∝n;M∝n2;P∝n3;
其中:Q—流體的流量;n—風(fēng)機(jī)、水泵的軸轉(zhuǎn)速;
M—軸轉(zhuǎn)矩;P—軸功率。
通常需要改變負(fù)載流量時(shí),是用檔板或閥門調(diào)節(jié),這時(shí)輸入功率變化不大,大量能量以壓差的形式損耗在檔板、閥門上了,不僅能耗大而且檔板、閥門磨損易壞,噪聲也大。由上面公式可見,只要改變n,測(cè)流量Q成比例變化,達(dá)到調(diào)節(jié)Q的目的,而軸功率可大大減少,如Q'=1/2,則P'=1/8×P,軸上功率僅為額定時(shí)的12.5%,還能節(jié)能(節(jié)電)80%以上,當(dāng)然這是理想的,考其他因素,節(jié)能率要小些。另外,即使對(duì)于許多“恒轉(zhuǎn)速”性質(zhì)的機(jī)械,如活塞式空壓機(jī)等,用調(diào)速改變負(fù)載,也有明顯的節(jié)能效果,這是因?yàn)榻邓俸螅ㄈ缬米冾l調(diào)速)電機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的多種損耗都隨轉(zhuǎn)速風(fēng)速下降,效率都比機(jī)械方法有很大提高。