马达功率随负载如何变化?
kun2020
kun2020 Lv.2
2016年01月07日 20:47:26
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本帖最后由 kun2020 于 2016-1-7 20:55 编辑 一个问题困扰很久,马达功率是受泵侧负载功率影响的,也就是当负荷变化时,其马达电功率也应相应变化,如果这个变化够明显,可以降低足够功率消耗话,那节能变频系统的优势在那里?能解释下一个水泵,负载降到50%,其马达功率也会降到50%左右? 而同时用变频降到太低话,会影响管路压头,不是优势不大?

本帖最后由 kun2020 于 2016-1-7 20:55 编辑

一个问题困扰很久,马达功率是受泵侧负载功率影响的,也就是当负荷变化时,其马达电功率也应相应变化,如果这个变化够明显,可以降低足够功率消耗话,那节能变频系统的优势在那里?能解释下

一个水泵,负载降到50%,其马达功率也会降到50%左右?

而同时用变频降到太低话,会影响管路压头,不是优势不大?
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envoys1
2016年01月07日 21:36:22
2楼
个人觉得:
1、负载功率与电机功率变化不是明显的线性关系。
2、变频器在应用中节能效果肯定是有的,但我觉得重点在调速上,调速另一面也就体现了节能。比如变频器在供水系统中应用,根据水压自动调节转速。
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老灰兔子
2016年01月07日 22:22:27
3楼
本帖最后由 老灰兔子 于 2016-1-7 22:29 编辑

你的理解有误!

电动机的功率(轴输出功率)是与负荷(泵)相配合的,是处于最佳状态,除非设计上不合理。

在最大负荷(泵输送量最大)时,电动机处于额定工作(可以认为是允许的最大轴输出功率,亦是最大消耗)状态,除非超载。

当你关闭泵的进(或者出)口的阀门,减少泵输送量时,电动机的功率(指消耗功率)随泵送量大小变化。这就是在满足工艺要求的前提下通过控制阀门大小来控制流量达到节能目的。

变频器是通过改变电动机的转速来控制泵的输送量的,它通过改变频率使电动机转速变化达到控制流量目的(阀门没有变)。

以控制阀门来控制流量来达到节能目的效果不佳。因为电动机基本是处于额定转速状态,其负荷虽然有所减少,但处于部分空转状态浪费电能。

以变频器调节电动机转速来控制流量达到节能目的效果较好的原因,在于变频器通过改变输入电动机的频率(同时降低电压)来控制转速变化(但转矩不变,称为恒转矩)。其优势在于满足工艺要求的前提下通过频率的改变提高电动机的做功效率。

一个水泵,负载降到50%,其电动机功率不一定会降到50%左右,这与控制方式有关。

变频器能够节能多少,与你工艺要求和泵的性能有关,不能自己与自己比较,而应该采用变频器与不采用变频器的前后比较。

两者线比较,前者(非变频)是空转状态,后者(变频)是始终处于量力作功状态。
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fe44444
2016年01月07日 22:40:02
4楼
电机带水泵 与水泵转速的立方成正比(这个是电机带动流体的特性),当水泵转速下降为原来的一半时,若使用变频调速改变电机转速,功率理论上下降为原来的八分之一,也是变频节能的意义,当然达不到理论值,但也能节约不少电能的!
建议你好好研究下水泵带动水的力学与功率关系,这个问题就很容易解释了。
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anhuidiangong
2016年01月08日 08:09:55
5楼
老灰兔子 发表于 2016-1-7 22:22 你的理解有误!电动机的功率(轴输出功率)是与负荷(泵)相配合的,是处于最佳状态,除非设计上不合理 …学习的榜样
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北大山人
2016年01月08日 09:43:48
6楼
老灰兔子 发表于 2016-1-7 22:22 你的理解有误!电动机的功率(轴输出功率)是与负荷(泵)相配合的,是处于最佳状态,除非设计上不合理 …电动机的功率(指消耗功率)随泵送量大小变化请说明,怎么变化?
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北大山人
2016年01月08日 09:44:39
7楼
老灰兔子 发表于 2016-1-7 22:22 你的理解有误!电动机的功率(轴输出功率)是与负荷(泵)相配合的,是处于最佳状态,除非设计上不合理 …因为电动机基本是处于额定转速状态这句对的!
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北大山人
2016年01月08日 09:46:06
8楼
老灰兔子 发表于 2016-1-7 22:22 你的理解有误!电动机的功率(轴输出功率)是与负荷(泵)相配合的,是处于最佳状态,除非设计上不合理 …一个水泵,负载降到50%这里的降低50%,你指的是什么降低?或者怎么降低了水泵电机的负荷的?
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电气交流
2016年01月08日 09:49:42
9楼
负载减小 功率也会减小
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北大山人
2016年01月08日 09:49:44
10楼
老灰兔子 发表于 2016-1-7 22:22 你的理解有误!电动机的功率(轴输出功率)是与负荷(泵)相配合的,是处于最佳状态,除非设计上不合理 …告诉你,从未听说,减少水泵的流量,就能节能的!一个电动机,拖动水泵,如果转速没有变,水泵的叶轮也没有减少,电机的负荷怎么能减少?甚至会增加!因为管道的阻力增加了,水泵叶轮上的压力在增加!所以,风机、泵机节能,只能采用变频调速的方式!
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lingxuct
2016年01月08日 09:50:28
11楼
偶来说说楼主提出的事,这里有几个物理原理(或力学原理)和电学原理,把它们结合到能量(功率消耗)上来分析,分析前有必要说明一些看上去与电无关,但在力学上和能量消耗上密切相关的物理原理:

1.泵在工作中的力学上是“流体力学”(这方面偶只是概念性的说法),流量大时所需轴功率也大,泵需要拉动管道内液体的质量向前输送,管道内是充满液体的,流量大小就是管道内液体的流动速度快慢,控制这个速度,就是控制流量。那么,在“控制方法”上,是否存在“无用阻力”,因为阻力就是损耗能量的关键。

2.三相异步电动机的输入电能与输出机械能是自动调节的,其调节的“机---电转换”是在“转差”上,电机定子磁场的同步转速与转子实际转速相差越大,转子中电流也越大,通过磁场反映到定子电流也越大,如果一台4极电机的额定转速为1400r/min,其转子中的电流频率只有1HZ,就是每秒钟少了半转!可以想象,转差对电机内部磁感应的灵敏度是相当高的!

3.回头再说泵液体力学中的阻力,普通泵的流量调节是靠“出口阀门”的开度,也就是增加出口阻力方式控制流量变小的,如果我们把出口阀门全开(取消出口阀门的阻力),用控制泵的流量,是不是可以达到节能的效果?

4.用变频器调速控制泵的流量是我们搞电人都清楚的事,那么,节能就是:正常(工艺)泵不需要泵的全能力流量,需要控制减小流量,就在控制上节能(取消出口阀门的阻力)。

5.三相异步电动机不可能都运行在最佳状态(指效率和功率因数方面),用变频器调速后,转速降低,肯定能减小机械阻力(提高机械效率),而变频器带电机能让电机的功率因数提高,减小无功电流;且电机定子绕组中的电流频率降低时,电压也降低,能减小定子铁芯中的损耗,使电机的效率提高。

说明:电机铁芯(发热)损耗与频率成正比,与电压的平方成正比,这二者都降低,电机本身的损耗就降低。这就是用变频器节能的原理。
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