大多数人都不太了解静止变频器(俗称“传动”)的功能,但对于电动机制造商和为数众多的工业用户来说,这类调速器可是他们节能和减少运营成本的关键。毫不夸张地说,变频驱动技术为电动机技术革命做出了不可磨灭的贡献 。

变频器可减少能源成本和二氧化碳排放。

变频器可减少能源成本和二氧化碳排放。

这些机械装置的输出功率从几瓦到几百万瓦不等,范围跨度很大。它们让那些需要不断调节速度和转矩以提高运转效率的设备节约了不少能量。这些设备包括洗衣机、风扇、手持工具、小型电动车辆、冰箱、供暖设备、轻轨火车等等。

“用电大户”

电动机已经问世100多年了,其基本构造却几乎没有改变。这项伟大的发明在生产一线“任劳任怨”多年,堪称“劳模”。电动机通过电磁将电流转换成机械能。电动机的核心组件包括一个产生磁场的定子和一个转换能量的转子。

多年来,工程师们面临着同样的困扰——如何根据不同的需求,以最优的方式定制电动机?以电动机驱动的水泵为例:水泵的水流必须能够调节。一般情况下,人们会用一个节流阀在电动机全速运转时控制水流的增减。这就像开车的时候把油门踩到底,再通过制动来调节车速——许多能量就这样被浪费。

安装在工业设备、发电厂、写字楼、酒店、自来水厂及污水处理厂中的电动机是有名的用电大户。许多电动机的规格超过了实际所需,因此需要用节流阀、阻尼器、开关等来控制转速。工业生产中用来驱动电动机的能量,约有20%被这些节流装置浪费掉。可使电动机更加高效的方法主要有两种:

使电动机转速最优化以提高效率。稍微减低转速就可以使能耗有很大改观。

通过选择合适的材料来提高电动机本身的效率, 比如选用较薄的罩板,增加定子和转子中铜的质量。

传动可减少能耗

迪拜的Jumeirah Beach酒店最近采购了ABB的技术设备,以提高能效,降低环境影响。

迪拜的Jumeirah Beach酒店最近采购了ABB的技术设备,以提高能效,降低环境影响。

“将传动与电动机相连可以提高电动机的效率。” ABB集团(瑞典和瑞士合营的电力工程集团)低压发动机产品营销经理Stellan Rosenquist说,“变频驱动装置可以控制发动机的转速。用变频驱动装置取代水泵中的节流阀可以减少大约45%至60%的电力消耗。”他说:“我们的变频器每年为全世界减少的温室气体排量达到8500万吨,相当于3100万辆轿车的排量。而节约的电量相当于4200万家庭一年的用电量”

传动可通过不同方式控制,且应用方案并不一定复杂。“如果要调节风扇电动机的转速,借助一个标准的传感器监测室内温度就可以了。” Rosenquist说,“也可以让先进的自动化系统来控制驱动装置。这么一来,控制精确度可以以毫秒计算,确保装置的正常运行。”

减少碳足迹

为了给酒店客户或企业员工提供安全舒适的环境,一套正常运行的供热通风与空气调节系统(HVAC)必不可少。但驱动HVAC系统的电动机的能耗可占一栋建筑总能耗的60%。迪拜的Jumeirah Beach酒店最近采购了ABB的技术设备,以提高能效,降低环境影响。

该酒店现有HVAC系统中的电动机转速是固定的。因此,酒店用ABB的ACH550传动取代了原来的开关。如此一来,该系统的电动机效率大幅提高,它可根据变化需求使发动机转速实现最优化,或根据电力需求停止和启动。传动与酒店建筑中的中央控制系统相连,每年可减少35%的二氧化碳排放。

作为第一款为减少能耗而应用于HVAC系统交流设备中的传动,ABB ACH550已经因其出色的工程表现而赢得了多项奖项。
本文发布于2011年4月