电磁调速系统变频改造的节能估算

2017-06-04 67 0

电磁调速系统由笼型异步电动机、转差离合器、测速电动机与控制装置组成,通过改变转差离合器励磁电流实现调速。转差离合器本身损耗由主动部分风阻、摩擦损耗及从动部分机械摩擦损耗产生。若考虑这些损耗与转差离合器励磁功率相平衡且忽略不计,则输入、输出功率可由式(8-6)、式(8-7) 计算:电动机轴输出功率 P1=T1n1(8-6),式中 T1 为电动机输出转矩、n1 为输出轴转速;转差离合器输出功率 P2=T2n2(8-7),式中 T2 为转差离合器输出转矩、n2 为输出轴转速。

电动机输出功率即转差离合器输入功率。对恒转矩负载,T=T1=T2=常数,故转差离合器效率如式(8-8):
  (8-8)

电磁调速系统效率正比于输出转速,输出最大转速时效率理论值为 85%。转差率可按式(8-9) 计算:
  (8-9)

由式(8-9) 知 η=1-S,可见恒转矩负载下转差离合器效率正比于输出转速。转速下降时输出功率成比例下降、而输入功率基本保持不变,此时损耗功率 Ph 与转差损耗成正比增加,如式(8-10) 所示。
  (8-10)

电磁调速电动机为笼型电动机,因输入功率与转矩均保持不变、笼型电动机功率保持不变;损耗以有功形式表达、通过转差离合器涡流发热并由电枢上风叶散发。由式(8-10) 可见,电磁调速电动机转速越低浪费能源越大,而生产机械转速通常不在最大转速下运行。变频调速是改变旋转磁场同步速度的方法、是不耗能的高效调速方式,因此改用变频调速节能效果非常好,节省能量可直接用式(8-10) 计算。

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