调节速度控制如何降低能源成本
概述
随着制造商不断应对运营成本的增加和降低能耗的压力，变频驱动器(vfd)正成为一种流行的解决方案。除了由于大幅降低电力使用和总体能源消耗而节省财政外，还可以实现其他效益。本白皮书将重点讨论利用vfd调节焊接烟雾控制解决方案的电机速度的许多好处。
焊烟控制
当采取足够的措施保护您免受潜在危险时，电弧焊是安全的。焊接烟雾中含有金属化合物，如果不加以适当控制，可能会对健康构成威胁，因此采取适当的安全措施很重要。
美国环境保护署(EPA)对金属化合物的排放有控制要求。您必须实现以下一个或多个:
•使用减少烟尘产生能力的焊接工艺
•采用不同的焊接工艺，可以降低烟尘产生率
•使用焊接填充金属、保护气体、载气或其他工艺来减少焊接烟尘的产生
优化焊接工艺变量，减少焊接量
•使用焊接烟尘捕获和控制系统
有各种便携式，固定式和工程化的解决方案焊接烟雾控制。由于焊接烟雾控制设备的操作受到各种因素的影响，包括设备的正确使用和定位，设备的维护和具体的焊接程序和应用，联系专家是很重要的，以确定哪种解决方案最适合您的应用。
变频驱动
利用焊接烟气控制解决方案，不仅有助于您满足安全和环境要求，但调节电机速度，利用VFD也可以大幅降低您的电力使用和整体能源消耗。变频器有很多名字，如变频器、变速驱动器(VSD)、变频器或交流驱动器。它们本质上都是同一个意思;一种通过调节输出的功率来调整电动机速度的电子控制器。控制电机速度的方法是改变输入交流电源的频率。vfd提供连续控制，使您能够控制设备的输出，以满足操作的需要。
潜在的节省
排烟风机设备通常不采用转速控制。相反，流量传统上是通过阀门或阻尼器进行节流控制的。当控制流量而不调节电机转速时，风扇电机连续全速运行。由于焊接烟气控制系统很少需要最大的流量，一个没有速度控制的系统在大部分的操作时间里浪费了大量的能源和金钱。
除了速度控制外，vfd还提供软启动，在启动时逐步提高电机的运行速度。这不仅有助于通过减少机械应力和电压下降最大限度地延长设备寿命，而且还减少了维护。
vfd可以通过调节整个设施的空气流量，减少风扇和泵产生的噪音，提高员工的舒适度。
交流电机变频
为了得到最佳性能的每一个电机，你需要寻找电机规格，因为他们是受不同的线圈电阻以及定子和转子电阻的影响。这些不同的参数只有具有自动运动适应(AMA)能力的VFD才能识别。当电机经过VFD筛选后，在每个条件下都可以使用理想的输出电压，使电机以其最佳效率运行，也称为最佳效率点(BEP)。发现电机的BEP可以提供3- 4%的效率提高，从而减少能源。
在找到BEP之后，您可以查看使用VFD时的主要节省。注意，风机-叶轮的转数与所消耗的功率之间的关系是立方的。
当你使用电机在全速，功率消耗将是100%，但如果你运行电机80%的转速，功率将值为0.8 x 0.8 x 0.8 = 51.2%的功率消耗。参考下图。
理想的变速能耗
除了在风扇运行时节省费用外，还需要考虑电机启动时产生的涌流。这些涌流，远远大于电机的电流牵引，将需要更大容量的电缆尺寸和保险丝。常规DOL启动可引入的启动电流高达正常运行时电机使用电流的8倍。然而，这种高电流只需要很短的时间。在选择与电机配套使用的外围设备时，我们仍然需要考虑到这一点。在下图中，VFD在启动时不超过额定电流(即SF 1200风扇，7.5 kW电机在380 V 50 Hz, In为14A，可以用3x16A保险丝熔断)。
不同起动方式的起动电流
政府回扣及激励措施
除了以上列出的好处外，如果可行的话，还可以通过政府回扣和财政激励来实现成本节约。
•退税——利用政府对节能产品的退税来节省额外开支。访问www.energy.gov或www.energystar.gov获取有关你所在地区的回扣信息。
•需求响应——需求响应举措有助于减少高峰时段的电力需求，防止系统紧张。例如，制造商可以因在炎热的夏季减少能源使用而获得财政奖励。
•标杆-能源之星是美国环境保护署的一个自愿项目，通过卓越的能源效率帮助企业和个人节省资金并保护我们的气候。详情请访问www.energystar.gov。
结论
要实现您所期望的节能，首先要确保应用程序以显著低于全部输出的百分比运行大量的时间。在考虑VFD安装时，请考虑您的操作时间表，以及设备的类型、尺寸和使用年限。
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