实际运行表明，最佳工作转速与钢球的直径及其装载量、护甲形状、钢球与护甲之间的摩檫系数等因素有关。一般最佳工作转速通常为                             ，可见转速还是有一定的可调范围，只不过可调范围不大。实际上，如上所述的陶瓷厂的球磨机，料筒转速的变动范围在16r/min~18r/min之间。可调速范围0~11%。球磨机为恒转矩负载机械，电机输出的轴功率PZ,即：          采用变频调速理论上节能的幅度在0~11%之间。 1﹑风机﹑泵类平方转矩负载的变频调速节能 风机﹑泵类通用设备的用电占电动机用电的50%左右,那就意味着占全国用电量的30%。采用电动机变频调速来调节流量，比用挡板﹑阀门之类来调节，可节电20%~50%，如果平均按30%计算，节省的电量为全国总用电量的9%，这将产生巨大的社会效益和经济效益。 由于大量的风机﹑泵类设备陈旧，运行效率低，耗电量过大，设计过程过多考虑建设前后长期工艺要求的差异，使裕量过大。如火电设计规程SDJ-79规定，燃煤锅炉的鼓风机,引风机的风量裕度分别为5%和5~10%，风压裕度为10%和10%~15%，设计过程中很难计算管网的阻力，考虑长期运行过程中可能发生的各种问题，通常总把系统的最大风量和风压裕量作为选型的依据，但风机的系列是有限的，往往选不到合适的风机型号就往上靠，20%~30%的比较常见。生产中实际操作时，常用阀门、挡板进行节流调节，增加了 1﹑风机﹑泵类平方转矩负载的变频调速节能 管路的阻尼，电机仍旧以额定速度运行，这时能量消耗较大。如果用变频器对风机﹑泵类设备进行调速控制，不需要再用阀门、挡板进行节流调节，将它们开到最大，管路阻尼最小，能耗也大为减少      节能量可用GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南中的计算公式，即：   离心泵和风机应用理论依据   流量基本与转速成正比   压力/压头/杨程基本与转速平方成正比   输入功率基本与流量立方成正比              对风机、泵类，采用挡板调节流量对应电机输入功率PL与流量Q的关系 式中：Pe－额定流量时电机输入功率kW       QN－额定流量 若流量的调节范围（0.5~1）QN，则调节电率为：       例：有一电机4极Pe=315kW，驱动风机，风机的实际风量Q与额定风量之比Q/QN为0.8，现采用变频器调速，求电率。           节电率36%。      2.恒转矩类负载的调速节能          对恒转矩类负载，有                   ，电机的输入功率与转速的一次方成正比。  2.恒转矩类负载的调速节能    采用变频调速后节省的功率可用下式计算                节电率：                 节省的功率与调速前后的速差成正比，速差越大，节能越显著。       恒转矩负载变频调速一般都用于满足工艺需要的调速，不用变频调速就得采用其他方式调速，如调压调速﹑绕线式电机转子串电阻调速﹑电磁调速等。由于这些调速方式是低效的调速，使用变频调速后，可节省因调速消 耗的转差功率，有时节能率也是很可观的。      例如在水泥厂采用变频调速的方法取代电磁调速，经过多个厂家的应用结果表明，平均节能量４０％左右、为什么对电磁调速进行变频改造会有如此大的节能效果呢，因为电磁调速方法是的一种耗能的低效调速方法。     3、电磁调速系统     电磁调速系统由鼠笼异步电机、转差离合器、测速电机和控制装置组成，通过改变转差离合器的激磁电流来实现实现调速。        转差离合器的本身的损耗是由主动部分的风阻?磨擦损耗及从动部分的机械磨擦损耗所产生的。如果考虑这些 3、电磁调速系统 电磁调速电机                                  式中：T2—转差离合器的输出转矩                  n2 –-转差离合器的输出轴转速 损耗与转差离合器的激磁功率相平衡，且忽略不计的话，转差离合器的输入?输出功率可由下式计算：        电动机轴输出功率                       P1=T1n1                            （1）           式中：T1—电动机的输出转矩                       n1 –-电动机的输出轴转速       转差离合器轴输出功率                       P2=T2n2                            （2）        于是可得：      （5）     其效率正比于输出转速，输出最大转速时其效率理论值为85% 。        转差率可又下式计算： （4） （3）     电动机的输出功率，即为转差离合器的输入功率。 对于恒转矩负载，T= T1 = T2=常数，所以，转差离合器的效率 ：                 损耗功率公式（6）可以清楚看到，电磁调速电机的转速越低，浪费能源越大，然而工作机械的转速通常在        电磁调速电机为鼠笼式电机，由于输入功率和转矩均保持不变，鼠笼式电机的功率基本保持不变。损耗以有功的形式表达出来，损耗功率通过转差离合器涡流发热并由电枢上的风叶散发出去。 （6）      可见在恒转负载下，转差离合器的效率正比于输出转速。当转速下降时，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， 即：  ４００ｒｐｍ左右运行，因此改用变频调速的方式会有５０～６０％的节能效果。     4?液力偶合器调速系统    液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载。液力偶合器有调速型和限矩型之分，前者用于电气传动的调速，后者用于电机的起动。系统中的液力偶合 器在电机起动时起缓冲作用，液力偶合器的效率与电磁调速器的计算方式相同，计算的公式为：       4?液力偶合器调速系统       5?绕线式电机串电阻调速系统      绕线式电机最常用改变转子电路的串接电阻的方法调 5?绕线式电机串电阻调速系统 （8）     其效率正比于输出转速，输出最大转速时其效率理论值为95% 。当转速下降时，输出功率成比例下降，而输入功率保持不变，此时损耗功率Ph与转差损耗成正比增加，即： （7）      （9） （10） （11） 速，随着转子串接电阻的增大，不但可以方便地改变电机的正向转速，在位能负载时，还可使电机返向旋转和改变电机的反向转速。      对于绕线式电机，无论在起动?制动还是调速中，采用转子串电阻方式均会带来电能损耗。这种损耗随着转速的降低，转差率S的增大而增大，另外，随着串接电阻的增大，机械特性变软，难以达到调速的静态指标。      绕线式电机的功率关系为：       若S=0.5,电磁功率有一半消耗在转子电阻上，调速系统效率低于50%。        三?变频调速节能与系统功率因数的关系 式中：              用电度表进行计量检测电机实际消耗的电量时，电度表 （12） 三?变频调速节能与系统功率
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