[发明专利]一种电机节能变频控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流电机节能变频控制方法，属于交流电机变频节能控制技术领域。

背景技术

目前，电力资源相当的紧张，为了不降低人们的幸福生活指数，在用电高峰期政府不得不采取对能耗大户限电的方式来满足百姓的生活用电。在工业企业中，钢铁冶金是电能的能耗的大户，而风机耗能则是冶炼行业的耗能大户，据统计，风机耗电约占冶炼耗电的60%以上。为此，相当一部分企业为了节能上了变频设备。如何在保证生产环保的情况下最大限度的实现节能成了本领域乃至全世界工程技术人员不断探索追求的目标。变频节能控制主要应用在风机、水泵方面，为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量，其输入功率大，且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频器进行调速控制时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。以除尘风机为例，风机节能变频控制是以流体力学原理为基础，是以降低电机转速，但却是适当牺牲除尘效果为代价的。当风机转子实际转速越接近于风机转子额定转速，风机电机从电网吸收的实际功率就越接近于风机电机的额定功率，风机变频节能的效果就越不明显。某炼铁厂除尘风机将风机出口阀门的开的度调到了100%，启动变频后就出现了当变频器的输出频率低于45HZ时，现场烟尘就较大，除尘效果就变差，当变频器的输出频率高于45HZ时，节电效果就变得不够明显的情况。因此说应用流体力学原理实现变频节能有一定的局限性，当电机的实际运行频率接近于电机的额定频率时，变频的节电效果就会变得不明显。应用流体力学原理的变频节能是以降低电机转速，适当牺牲除尘效果为代价的。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机变频节能控制方法，能够实现不降低电机转速，不降低除尘效果的变频节能，能够解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：在频率给定值不变的情况下，通过改变降低变频器V/F曲线斜率，实现降低变频器输出电压，不降低电机转速的变频节能；所谓变频器V/F曲线即变频器输出电压V与变频器输出频率F的关系曲线；将基准频率F由原来的50HZ提升设定到50HZ以上后，基准频率为50HZ以上的V/F曲线斜率比基准频率为50HZ的V/F曲线斜率低；在同一给定频率值时，基准频率设定为50HZ以上的变频器输出电压比基准频率设定为50HZ的变频器输出电压低，变频器输出电压值将会有所下降，电压数值下降的多少与基准频率设定值的高低有关，基准频率的值设定的越高，电压下降的越多。

针对风机类负载，由于其负载特性为大惯量低转矩负载，因此其负载电流很小，提高基准频率后，风机负载电流将会变得更小；变频器输出电压的降低及电机电流的减小导致了电机从变频器吸收的能量的减小，实现了电机的变频节能控制。

本方法适用于轻载情况下的电机节能，尤其适用于除尘风机的变频节能。能够实现不降低风机转速，不牺牲除尘效果的风机节能控制，节能效果非常显著。

所说的在原有基础上提高变频器的基准频率，是指提高后的基准频率在80HZ-120HZ的频率范围。

所说的大惯量低转矩负载是指抽风机类负载，同时也包括轻载运行的负载设备。

本发明的积极效果是：通过提高变频器的基准频率，来改变变频器V/F曲线的斜率，从而来降低变频器的输出电压，实现不降低电机转速的变频节能，其经济效益显著，具有很高的推广应用价值，尤其是应用在风机节能方面，能够实现不降低电机转速、不影响除尘效果的变频节能。

附图说明

附图1是本发明实施例的变频器V/F曲线示意图；

图中：电压V、频率F、原基准频率下V/F曲线1、提高基准频率下V/F曲线2。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。

本实施例中，变频器原基准频率50 HZ，对应的输出电压380V，提高后的基准频率100 HZ，对应的输出电压190V，应用于某厂1.5千瓦轻载设备。

本发明的理论基础：

一、变频调速原理

在电机转速公式中，把电机转速用n表示，电源频率用f表示 ，电机的磁极对数用p表示。

由电机转速公式n=60f/p可知：电机的转速n与电源频率f成正比，与电机的磁极对数p成反比。