变频器在工业企业中的应用
变频器的应用实例
变频器的应用实例变频器是一种能够调节电机转速的电力设备,广泛应用于各个领域。
下面将介绍几个变频器的应用实例。
1. 工业生产中的泵站控制在工业生产过程中,常常需要使用泵站来输送液体或气体。
传统的泵站控制方式通常是通过手动操作或者采用恒速电机来实现。
然而,这种方式存在能源浪费和操作不灵活的问题。
通过使用变频器,可以根据实际需要调节泵站的转速,从而实现节能效果和灵活控制。
2. 电梯系统中的驱动控制电梯作为现代建筑中不可或缺的设施,其安全性和稳定性要求非常高。
变频器在电梯系统中的应用主要体现在电梯的驱动控制上。
传统的电梯系统通常采用恒速驱动方式,这种方式存在能源浪费和运行不平稳的问题。
而采用变频器可以根据载重情况和乘客需求动态调节电梯的速度,从而提高运行效率和乘坐舒适度。
3. HVAC系统中的风机控制暖通空调系统(HVAC)中的风机控制是一个非常重要的环节。
传统的风机控制系统通常采用恒速运行方式,无法根据实际需要进行调整,造成能源浪费和运行效率低下。
而使用变频器可以根据室内温度和需求实时调节风机的转速,提高空气流通效率,实现节能效果。
4. 机械加工中的数控设备在机械加工领域,数控设备的应用越来越普遍。
数控设备的运行通常需要精确控制电机的转速和位置。
传统的数控设备通常采用直流电机或者恒速交流电机,无法满足精确控制的需求。
而采用变频器可以根据数控程序要求实时调节电机的转速和位置,提高加工精度和效率。
5. 新能源领域中的风力发电控制风力发电是一种清洁能源,具有广阔的发展前景。
在风力发电系统中,变频器主要应用于风机的控制。
通过采用变频器可以根据风速的变化调节风机的转速,实现最大化的能量转化效率。
此外,变频器还可以对风力发电机组进行监控和故障诊断,提高运维效率。
变频器在工业生产、电梯系统、HVAC系统、机械加工和新能源领域等方面都有广泛的应用。
通过使用变频器,可以实现节能效果、提高运行效率和加工精度,从而为各个行业带来更好的发展前景。
变频器在工业中的应用
变频器在工业中的应用在工业和民用上都有很多的电机拖动系统,例如:风扇、水泵、机床、卷绕机、电梯、传送带、起重机、卷扬机、注塑机等。
这些负载有的偏重要求电机转速、有的要求转矩、有的要求功率,变频器能够在满足这些要求的同时,还能改善拖动系统的性能,这就是变频器能够在市场上广泛应用的原因。
变频器的(原始)功能是将频率、电压都固定的交流电变换成频率、电压都连续可调的三相交流电源。
在电机上的应用就是通过改变电源频率而改变电机速度,因为电机的速度公式是:其中,n是转速,f是频率;在拖动系统中,变频调速有以下优点:1,节能;节能是变频器应用最典型的例子,诸如风机、泵类、卷扬机等负载。
(空调用送风机、压缩机)2,省力化、自动化及提高生产效率;传送带的防止跌落,闭环控制自动调整风压等,相对于直流调速、齿轮箱更有明显的优势。
3,提高质量;电梯的平滑启动,卷绕机的斜线缠绕及张力控制等。
中国变频器市场分析变频器自20世纪60年代问世,到20世纪80年代在主要工业化国家已广泛使用。
20世纪90年代以来,随着人们节能环保意识的加强,变频器的应用越来越普及,广泛应用于国民经济的各行各业和人民的日常生活中,变频器产品也从以大功率双极晶体管(GTR)为主的时代发展为以绝缘栅晶体管(IGBT)为主的时代。
国际知名的“ARC机构”研究统计1998年世界交流电动机实施调速控制的传动产品的销售额为48.5亿美元,其中北美占21%,日本占27%,日本之外的亚洲占12%,欧洲、中东及非洲占39%,拉丁美洲占1%。
1999年,国际大功率交流调速装置的销售额为24亿美元。
目前,我国电机的总装机容量已达4亿kW,年耗电量占全国用电量的近60%,但我国电机驱动系统的能源利用率却非常低,基本上要比国外平均水平低20%,70%的电机只相当于国际20世纪50年代的技术水平,电机驱动系统能效比国外低20%左右,节能潜力巨大。
市场现状:相对于工业化国家来说,我国变频器行业起步比较晚,到20世纪90年代初,国内企业才开始认识变频器的作用,并开始尝试使用,国外的变频器产品正式涌进中国的市场。
变频器在工业自动化中的应用
变频器在工业自动化中的应用工业自动化是现代工业发展的重要手段,其目的是提高生产效率、降低能源消耗并提高产品质量。
而变频器作为工业自动化领域的重要设备之一,具有广泛的应用。
本文将介绍变频器在工业自动化中的应用,包括其基本原理、优势和应用场景。
一、变频器的基本原理变频器是一种用于改变交流电机的转速的装置。
其基本原理是将输入的固定频率交流电通过整流和滤波电路转换为直流电,再经过逆变器将直流电转换为可调变频的交流电。
通过调节变频器的输出频率和电压,可以控制电机的转速。
二、变频器的优势1. 节能效果显著:传统的电机驱动系统通常采用恒速运行,存在大量的无效能损耗。
而变频器可以根据实际需要控制电机的转速,避免了无效能损耗,从而实现节能效果。
2. 转速控制精度高:采用变频器可以实现电机的无级调速,转速控制精度高,能够满足工业生产对转速控制的精确要求,提高产品的生产质量。
3. 减少机械冲击:变频器具有软启动和软停止功能,可以减少电机的机械冲击,延长设备使用寿命,降低维护成本。
4. 提高系统的可靠性:变频器具有过载保护、短路保护等功能,能够对电机进行全方位的保护,提高系统的可靠性和稳定性。
三、变频器在工业自动化中的应用场景1. 液压系统控制:在工业生产中,液压系统被广泛应用于各种机械设备中,如起重机、注塑机等。
而变频器可以通过调整液压泵的转速,实现对液压系统的精确控制,提高设备的工作效率。
2. 空调与通风系统:变频器可以控制空调与通风系统中的风机转速,根据实际需求进行调整,实现节能控制,提高系统的效率。
3. 输送设备:在生产线上,输送设备的运行速度对于整个生产效率起着至关重要的作用。
通过使用变频器,可以实现对输送设备的精确控制,调整运行速度,确保生产线的高效运行。
4. 泵站控制:变频器可以精确调节泵站的供水流量,实现对供水系统的智能控制,提高供水效率。
5. 机床和自动化装备:在机床和自动化装备领域,通过变频器可以实现对电机的无级调速,满足不同工艺要求,提高设备的加工精度和生产效率。
变频器应用场景
变频器应用场景
变频器是一种电力调节设备,主要用于调节交流电动机的转速和输出功率。
它的应用场景广泛,包括以下几个方面:
1. 工业生产:变频器可用于工业生产中的各种机械设备,如风机、泵、压缩机、输送带等。
通过调整电动机的转速,可以实现不同的功率输出,从而满足不同的生产需求。
2. 空调系统:变频器可以被应用于空调系统中,通过调整风机和压缩机的转速,实现空调制冷或制热功率的精细调节,从而提高空调系统的能效。
3. 电梯系统:变频器在电梯系统中也有着重要的应用。
通过调节电动机的转速和输出功率,可以实现电梯的平稳运行和节能降耗。
4. 新能源领域:变频器也被广泛应用于新能源领域,如风力发电和光伏发电等。
通过精确控制发电设备的输出功率和频率,可以提高发电效率和稳定性。
总之,变频器在现代工业生产和生活中有着广泛的应用,可以提高设备的能效和稳定性,实现节能降耗,是一种非常有价值的电力调节设备。
- 1 -。
变频器在工业生产中的应用
变频器在工业生产中的应用现代工业生产对于电机的控制与调节需求越来越高,而变频器作为一种重要的电力控制器件,在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍变频器在工业生产中的应用情况,并分析其在提高生产效率、节能减排、降低成本等方面所起到的重要作用。
1. 变频器的定义和原理变频器,也被称为变频调速器,是一种能够控制交流电机转速的电力器件。
它通过改变电机输入电源的频率和电压来实现对电机的调速控制。
其原理是将交流电通过整流、滤波、逆变等电路转换成直流电,再通过逆变器将直流电转换成可调频率和可调电压的交流电。
2. 变频器在工业生产中的应用2.1 生产线控制:在自动化生产线中,变频器广泛应用于对电机转速的精确控制。
通过调整变频器的频率和电压,能够实现对生产线上各个设备和工艺的精细控制,提高生产效率和产品质量。
2.2 电力控制:在许多工业领域,如钢铁、水泥、石化等,变频器被用于电机起动和电力控制。
利用变频器的调速功能,可以减小电机起动时的冲击电流,延长电机寿命。
同时,通过变频器对电机的调速控制,可以根据实际需求调整电机的运行状态,降低电能消耗,实现节能减排的目标。
2.3 传动系统:变频器在各种传动系统中起到了关键作用。
例如,在轨道交通和电梯等系统中,变频器能够实现对电机的无级调速,提高减速机传动系统的运行效率;在矿山和石油钻井等重载工况中,变频器能够实现对电机的高扭矩输出,提高传动系统的负载能力。
2.4 机械设备:在机械设备中,变频器能够实现对电机转矩和速度的精确控制,提高设备的运行精度和生产效率。
例如,在纺织、印刷、造纸等行业,变频器被广泛应用于纺纱机、织布机、印刷机等电机驱动系统中,实现对纱线张力、布匹张力、印刷速度等参数的精确控制。
3. 变频器在工业生产中的优势3.1 提高生产效率:变频器能够实现电机的精确控制和调速,使得生产设备在不同负载和工艺要求下都能够保持最优的运行状态,从而提高生产效率。
3.2 节能减排:通过变频器对电机的调速控制,可以降低电机的能耗,减少电能损耗,实现节能减排的目标。
变频器应用实例
引言概述:变频器是用于调节交流电机转速的设备,广泛应用于工业控制和自动化领域。
它通过改变电源的频率和电压来控制电机的转速,以适应不同的工作需求。
本文将通过介绍5个变频器应用实例,详细说明变频器在各个领域的应用。
正文内容:1.工业生产领域中的变频器应用1.1提高设备效率1.2节能减排1.3保护设备安全1.4提高产品质量1.5实现运行平稳2.污水处理领域中的变频器应用2.1节能降耗2.2操作灵活性2.3水质监测与控制2.4平滑运行2.5增强设备寿命3.石化行业中的变频器应用3.1控制压缩机和泵的运行3.2节省能源成本3.3降低设备维护费用3.4实现远程监控与数据分析3.5提高工艺流程控制精度4.矿山工程中的变频器应用4.1控制输送机和提升机的速度4.2降低电能消耗4.3增加生产效率4.4减少设备维护次数4.5提高安全性和稳定性5.HVAC系统中的变频器应用5.1精确控制室内温度5.2降低运行噪音5.3节能减排5.4增加系统的可靠性5.5实现智能化管理和远程控制总结:通过上述五个具体的实例,我们可以看到变频器在工业生产、污水处理、石化行业、矿山工程和HVAC系统等领域的应用价值。
它能够提高设备效率,节能减排,保护设备安全,提高产品质量,并实现运行平稳。
同时,变频器还可以灵活控制水质、压缩机和泵的运行,降低能源成本,提高工艺流程控制精度,增加生产效率,并提高系统的可靠性和安全性。
未来,随着技术的不断进步和应用范围的扩大,变频器在各个领域将发挥更加重要的作用,为我们的工作和生活带来更多的便利和效益。
变频器在工业领域的应用案例
变频器在工业领域的应用案例随着科技的不断发展,变频器作为一种新兴的电力调速设备,已经被广泛应用于工业领域,取代了传统的机械调速方式。
下面将介绍变频器在工业领域的几个应用案例。
1. 港口起重机港口起重机作为港口的重要设备之一,起着极为重要的作用。
通过应用变频器,可以实现对起重机的精细调控,提高其吊运效率,降低其能耗,节约成本。
目前,变频调速的港口起重机已经成为行业的主流趋势。
例如,广州港拥有的超大型集装箱起重机,就采用了ABB公司生产的变频调速技术,仅用2-3度电即可将20英尺集装箱吊运到39米高空。
2. 矿山输送机矿山输送机作为矿山生产中必不可少的设备之一,承担着矿石或其他物料从采矿现场运输到生产车间的任务。
随着矿山生产的规模不断扩大,传统的机械式传动方式逐渐被淘汰,取而代之的是变频调速技术。
应用变频器可以实现对输送机的精准调控,避免因物料输送速度过快或过慢而导致的不必要的损失,提高生产效率。
例如,山西太钢集团矿山公司应用变频调速技术的输送机,可以节省每年3000万度电。
3. 污水泵站污水泵站是城市污水处理的重要环节。
传统的污水泵站采用的是机械式调速,由于污水量的不同导致泵的出水量不可避免地产生浪费或者不足。
应用变频器可以根据污水量进行精确调控,不仅可以有效避免功率浪费,还可以延长泵的使用寿命。
例如,南京市浦口污水处理厂应用Yaskawa公司的变频器后,节能效果显著,年节省电费约60万元。
4. 空调系统随着人们生活水平的提高,空调系统的应用越来越广泛。
在空调系统中,变频器的应用不仅可以降低空调的噪声、延长空调寿命,还可以大幅节约电费。
例如,近年来广泛应用的变频空调,可以实现节约30%-50%的用电量。
总的来说,变频器作为一种新型的电力调速设备,其应用已经被广泛推广,成为工业领域提升效率、降低成本的重要手段。
相信在不久的将来,随着技术的不断革新,变频器在工业领域的应用领域还将不断扩大和提高。
变频器应用范围
变频器应用范围变频器是一种用于控制电动机转速的设备,通过改变电源电压和频率的方式,实现对电机进行调速控制。
变频器广泛应用于各行各业,涉及到许多不同的领域。
本文将介绍变频器的应用范围。
1. 工业生产领域在工业生产中,变频器被广泛应用于各种机械设备的调速控制,如风机、水泵、压缩机、输送带等。
通过变频器的控制,可以根据不同的工艺要求和负载变化,调整电机的转速,提高生产效率和能源利用率。
同时,变频器还可以实现启动过程中的平稳启动和刹车过程中的能量回馈,减少设备运行过程中的机械冲击和磨损,延长设备的使用寿命。
2. 建筑行业在建筑行业中,变频器主要用于楼宇电梯的调速控制。
通过变频器的应用,可以实现电梯平稳的启动和停止,提高电梯的乘坐舒适度和安全性。
同时,变频器还可以根据人流量进行运行模式的调整,减少电梯的能耗,提高运行效率。
3. 石油化工行业在石油化工行业中,变频器广泛应用于泵和风机等设备的调速控制。
通过变频器的使用,可以根据生产工艺和设备负载的变化,精确控制设备的转速和产量,提高生产效率。
同时,变频器还可以实现多台设备的联动控制,使整个系统的运行更加稳定和可靠。
4. 冶金行业在冶金行业中,变频器被用于轧机、卷取机和热处理设备等设备的调速控制。
通过变频器的应用,可以实现精确的轧制控制和产品质量控制,提高产品的加工精度和表面质量。
同时,变频器还可以实现设备之间的协调工作,提高生产线的运行效率和生产能力。
5. 环境保护行业在环境保护行业中,变频器主要应用于风机、泵和空气处理设备等设备的调速控制。
通过变频器的应用,可以根据不同的工况要求,调整设备的运行参数,提高设备的工作效率和能源利用率。
同时,变频器还可以实现设备的平稳启停,减少设备的机械冲击和噪音,降低设备的运行成本。
综上所述,变频器的应用范围非常广泛,涵盖了工业生产、建筑、石油化工、冶金和环境保护等众多领域。
通过变频器的调速控制,可以提高设备的运行效率、降低能源消耗和维护成本,为各行各业的发展做出积极贡献。
变频器在工业生产中的应用
变频器在工业生产中的应用
变频器是一种用于调节交流电动机转速的设备,它可以通过电子控制调节电机的输出频率,从而实现对电机转速的控制,使其在不同的负载下运行,从而在工业生产中发挥重要的作用。
以下是变频器在工业生产中的应用:
1. 电机控制:变频器可用于控制工业机械和设备中的电机。
通过调整输出频率,可以实现对电机的转速和输出功率的精确控制,确保在不同负载下电机可以实现高效、可靠和节能的运行。
2. 提高生产效率:通过变频器调节电机的输出频率,可以实现节能并提高生产效率。
例如,在一些需要频繁启停的装置中,使用变频器可实现无级起动和停止,避免了机械的冲击和损坏,并加快了生产速度。
3. 精确控制温度:变频器常常用于调节工业加热设备的输出功率,对温度进行控制。
例如,在工业烤箱中,变频器可以控制加热器的输出功率,达到精确控制温度的目的,确保产品的质量和成品率。
4. 开关电源控制:在一些高功率应用中,变频器可以用作开关电源控制器。
它可以精确控制电源输出电压和电流的波形,防止电压和电流的浪涌和干扰。
5. 优化能源消耗:通过变频器精确控制电机的输出功率,可以最大限度地降低能源消耗。
例如,在巨大的风扇、水泵、压缩机和其他工业等应用,可以削减能源消耗高达 50%以上。
1。
变频器在钢铁厂的应用
变频器在钢铁厂的应用一、引言在钢铁厂的生产过程中,电动机是不可或缺的设备之一。
而为了提高电动机的控制效能和运行稳定性,变频器在钢铁厂中得到了广泛的应用。
本文将重点介绍变频器在钢铁厂的应用场景、优势以及带来的效益。
二、变频器的定义变频器,又称为交流调速器,是一种能够改变交流电电源频率和调节电机转速的设备。
通过变频器的控制,电动机可以实现无级调速,有助于提高设备运行的稳定性和效率。
三、变频器在钢铁厂的应用场景1. 连轧机控制在钢铁厂的连轧机控制中,变频器被广泛应用于主驱动系统。
通过变频器的控制,连轧机的速度可以灵活调整,以适应不同规格和厚度的钢材生产。
同时,变频器还能够减少起动冲击和负载波动,提高连轧机的稳定性。
2. 风机与水泵控制钢铁厂中的风机和水泵是重要的辅助设备,用于提供冷却和通风等功能。
通过使用变频器进行控制,可以根据实际需求来调节风机和水泵的运行速度,提高能源利用效率,并且减少电机的过载运行。
3. 皮带机控制在钢铁生产线上,皮带机是将钢材从一个工序输送到另一个工序的重要设备。
通过使用变频器对皮带机进行控制,可以确保输送过程的平稳运行,并且根据实际需求调整输送速度,提高生产效率。
4. 高炉煤气引风机控制高炉煤气引风机在钢铁生产中起到重要的通风和排放作用。
通过使用变频器对煤气引风机进行控制,可以根据高炉燃烧状态灵活调整引风机的速度,提高燃烧效率和冷却效果,减少能耗。
四、变频器在钢铁厂的应用优势1. 节约能源变频器能够根据实际负载需要精确调节电动机的运行速度,避免无谓的能源浪费。
通过降低电动机的启动冲击和无效运行时间,可以有效节约能源消耗。
2. 提高设备稳定性变频器能够根据实际负载条件调整电动机的转速,使其始终工作在最佳转速范围内,提高设备的稳定性和可靠性,并减少设备的维护和故障率。
3. 减少噪音和振动通过变频器控制电动机的运行速度,可以减少电动机的噪音和振动,创造更好的工作环境,提高生产现场的舒适性。
工业变频器原理及应用
工业变频器原理及应用工业变频器是一种能够控制电机转速和输出扭矩的设备,它通过改变电源频率和电压来实现对电机的精确控制。
在工业生产中,变频器被广泛应用于各种领域,如风电、水泵、风机、压缩机等。
本文将对工业变频器的原理及应用进行详细介绍。
工业变频器的原理主要基于电磁学和电力电子技术。
在传统的交流电机中,电源提供的是恒定频率和电压,而变频器则可以改变这些参数,从而实现对电机的精准控制。
变频器通过先将交流电转换为直流电,然后再将直流电转换为可变频率的交流电,最终输出给电机。
这样一来,就可以根据实际需要调整电机的转速和输出扭矩,实现节能、精准控制的效果。
工业变频器在各个行业中都有着重要的应用。
首先,它可以用于风电领域。
在风力发电系统中,风机的转速需要根据风速的变化进行调节,以保证发电机的输出功率稳定。
而变频器可以实现对风机转速的精确控制,从而提高风力发电系统的效率。
其次,变频器也被广泛应用于水泵系统中。
传统的水泵系统通常采用调速阀来控制流量,但这种方式效率低下,而且易损坏。
而采用变频器控制水泵,不仅可以实现精确的流量控制,还可以节约能源,延长设备寿命。
此外,变频器还可以用于压缩机、风机等设备中,实现对电机的精准控制。
除了上述应用外,工业变频器还有着许多其他的优点。
首先,它可以实现节能效果。
通过调整电机的转速,可以根据实际负载需求来调整电机的输出功率,从而达到节能的效果。
其次,变频器可以提高设备的运行稳定性。
传统的启动方式会对设备造成冲击,而变频器可以实现平稳启动和停止,减少设备的损耗。
此外,变频器还可以实现远程监控和故障诊断,提高了设备的可靠性和维护便利性。
总的来说,工业变频器作为一种能够实现对电机精准控制的设备,在工业生产中有着广泛的应用前景。
它不仅可以实现节能、提高设备稳定性,还可以提高生产效率,降低生产成本。
因此,工业变频器的发展前景十分广阔,相信在未来会有更多的创新应用出现。
变频器在工业应用中的优势及发展趋势分析
变频器在工业应用中的优势及发展趋势分析工业应用中的变频器是一种用于调节电机转速的装置,通过改变电机输入电压的频率和幅值来控制电机的转速。
它在工业领域中具有重要的作用,并且随着技术的不断发展,变频器正朝着更高效、智能化的方向发展。
本文将探讨变频器在工业应用中的优势以及其未来的发展趋势。
首先,变频器在工业应用中具有诸多优势。
其最显著的优点是能够实现电机的无级调速。
传统的电机调速方式通常通过机械传动或者改变电源电压来实现,而这种方法调速步骤繁琐、效率低下。
而变频器可以通过调节输出频率和电压来实现电机的精确调速,无需更换传动装置或改变电源电压,大大提高了调速的灵活性和效率。
其次,变频器在节能方面也具有明显优势。
在工业生产中,电机通常是能耗最大的设备之一。
而变频器通过调整电机的转速,使其运行在最佳工作点,可以降低电机的能耗。
例如,当负载较轻时,变频器可以降低电机的转速,从而减少能耗。
而传统的调速方式则无法实现这种精确的能耗控制。
此外,变频器还具有运行平稳、噪音低、寿命长等优势。
变频器可以通过控制电机的转速和负载变化,使电机运行更加平稳,减少振动和噪音。
同时,变频器还可以通过软启动和软停车功能,延长电机的使用寿命,减少设备的维修和更换成本。
随着工业自动化的不断发展,变频器也在不断演进和创新,呈现出一些新的发展趋势。
首先,智能化是变频器发展的重要方向。
随着物联网技术的应用,变频器可以与其他设备进行联网,实现远程监控和控制。
通过集中管理和数据分析,可以实现对电机运行状态的实时监测和预测维护,提高设备的可靠性和运行效率。
其次,高性能是变频器发展的另一个趋势。
随着电机技术的不断进步,对变频器的性能要求也越来越高。
未来的变频器将更加注重功率密度、响应速度和控制精度等方面的提升,以满足工业生产对高效、精确控制的需求。
此外,绿色环保也是变频器发展的重要方向。
随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出,变频器在节能减排方面的作用将变得更加重要。
变频器的应用实例及原理
变频器的应用实例及原理一、什么是变频器?变频器是一种用于控制电机转速和输出功率的电子设备,是AC电机控制的主要装置之一。
它采用电子器件,通过调节电压和频率,实现对电机的准确控制。
变频器主要分为低压变频器和高压变频器,在现代工业生产和家庭应用中广泛应用。
二、变频器的应用实例:1. 工业生产中的应用变频器在工业生产中的应用非常广泛。
比如,变频器可以控制风机、泵、压缩机、机械加工设备、输送带等机械设备的转速和输出功率,使其运行更加精确。
同时,变频器还可以节能减排,提高设备效率和使用寿命,从而增加企业的经济效益。
2. 家庭用电中的应用家庭用电中的应用也是变频器的一个重要应用领域。
比如,变频空调和变频洗衣机等家电产品,通过对电机的控制,可以实现节能减排、降低噪音、提高用户的使用体验等效果。
3. 交通运输中的应用变频器还广泛应用于交通运输领域。
比如,地铁、电车和高速铁路等轨道交通,采用变频器控制电机转速,实现对车速的准确控制。
同时,变频器还能为运输设备提供更加稳定的电力支持,从而提高运输效率和安全性。
三、变频器的核心原理:变频器主要由整流模块、中间直流电容、逆变模块、控制电路、传感器和LCD 等组成。
其主要工作原理如下:1. 整流模块整流模块可以将传统的交流电(AC)电源转换为直流电(DC)电源。
整流模块的作用是将交流电输入电路进行整流,将其转化为直流电,然后将其集中到中间直流电容器中进行储存。
2. 逆变模块逆变模块是变频器的核心部件,主要将直流电转换为可变频率的交流电(AC)电源。
通过控制逆变模块输出的两个参数——频率和幅值,从而实现对电机的准确控制。
3. 控制电路变频器的控制电路包括主控板、I/O板、驱动板、保护板和电源板等。
它们可以有效保障电机的安全运行。
4. 传感器变频器的传感器主要由电流传感器和高压绝缘电阻组成。
它们可以检测电机的电压、电流、温度等参数,调整运行状态,从而保障电机稳定运行。
5. LCD显示屏LCD显示屏可以直观地显示变频器的工作状态,包括输出频率、电压、电流、温度等参数。
变频器在工业自动化中的应用
变频器在工业自动化中的应用原题目:变频器在工业自动化中的应用概述:本文旨在探讨变频器在工业自动化中的应用。
随着科技的不断发展,工业自动化已成为现代工业生产的重要组成部分。
在工业自动化系统中,变频器作为一种常用的装置,具有重要的功能和应用价值。
一、变频器的基本原理:变频器是一种将交流电转换成可变频率交流电的装置。
它通过调整电源的频率和电压,实现对电动机的速度进行精确控制。
通过控制变频器输出电压和频率的变化,工作负载的运行速度就可以进行调整。
二、变频器在工业自动化中的应用:1. 生产过程控制:变频器可用于控制生产过程中的各种工作负载的速度,例如输送带、机械臂等。
通过实时调整工作负载的速度,可以提高生产效率、减少能源消耗,并且避免因速度不匹配而导致的生产事故。
2. 节能控制:变频器可以根据实际需要调整电动机的转速,从而实现节能控制。
在工业自动化系统中,通过使用变频器控制电动机的运行速度,可以避免电机过载或空载运行,提高能源利用效率,降低能源成本。
3. 精确运动控制:变频器可以实现电动机的精确控制,从而保证工作负载的精确运动。
在一些需要高度精度控制的场景中,如机械加工、机器人操作等,变频器的应用可以提供更好的动态响应和运动控制精度。
4. 软启动和制动:变频器具有软启动和制动的功能,可以缓解电动机在启动和停止过程中的冲击。
通过减少启停电流的冲击,可以延长电动机和其他设备的使用寿命,并降低维护成本。
5. 故障诊断与保护:变频器可以监测电动机的工作状态,并实时诊断故障信息。
一旦发现异常情况,变频器可以发出警报并采取相应的保护措施,以防止设备损坏和生产事故。
结论:变频器在工业自动化中的应用范围广泛,并具有重要的功能和优势。
通过使用变频器,可以实现生产过程的精确控制、节能减排、精确运动控制等目标。
因此,在设计和建设工业自动化系统时,应充分考虑变频器的应用,并合理配置和调整其参数,以发挥其最大的效益。
变频器在工业中的应用
变频器在工业中的应用在工业和民用上都有很多的电机拖动系统,例如:风扇、水泵、机床、卷绕机、电梯、传送带、起重机、卷扬机、注塑机等;这些负载有的偏重要求电机转速、有的要求转矩、有的要求功率,变频器能够在满足这些要求的同时,还能改善拖动系统的性能,这就是变频器能够在市场上广泛应用的原因;变频器的原始功能是将频率、电压都固定的交流电变换成频率、电压都连续可调的三相交流电源;在电机上的应用就是通过改变电源频率而改变电机速度,因为电机的速度公式是:其中,n是转速,f是频率;在拖动系统中,变频调速有以下优点:1,节能;节能是变频器应用最典型的例子,诸如风机、泵类、卷扬机等负载;空调用送风机、压缩机2,省力化、自动化及提高生产效率;传送带的防止跌落,闭环控制自动调整风压等,相对于直流调速、齿轮箱更有明显的优势;3,提高质量;电梯的平滑启动,卷绕机的斜线缠绕及张力控制等;中国变频器市场分析变频器自20世纪60年代问世,到20世纪80年代在主要工业化国家已广泛使用;20世纪90年代以来,随着人们节能环保意识的加强,变频器的应用越来越普及,广泛应用于国民经济的各行各业和人民的日常生活中,变频器产品也从以大功率双极晶体管GTR 为主的时代发展为以绝缘栅晶体管IGBT为主的时代;国际知名的“ARC机构”研究统计1998年世界交流电动机实施调速控制的传动产品的销售额为亿美元,其中北美占21%,日本占27%,日本之外的亚洲占12%,欧洲、中东及非洲占39%,拉丁美洲占1%;1999年,国际大功率交流调速装置的销售额为24亿美元;目前,我国电机的总装机容量已达4亿kW,年耗电量占全国用电量的近60%,但我国电机驱动系统的能源利用率却非常低,基本上要比国外平均水平低20%,70%的电机只相当于国际20世纪50年代的技术水平,电机驱动系统能效比国外低20%左右,节能潜力巨大;市场现状:相对于工业化国家来说,我国变频器行业起步比较晚,到20世纪90年代初,国内企业才开始认识变频器的作用,并开始尝试使用,国外的变频器产品正式涌进中国的市场;最先进入中国变频器市场的是日本厂家,1986年我国传统电机厂开始引进日本的变频设计和制造技术,1988,较;此时进入国内的变频器多为以大功率晶体管为逆变元件的产品,属于变频器的第二代产品;随后进入中国的有日本的其他厂家以及其他国家的一些厂家,如日本的富士、日立,德国的西门子、德国的伦茨Lenze、法国的施耐德,芬兰的ABB,丹麦的丹佛斯,日本的安川,明电舍、春日等等;近3-4年内又有英国的欧陆、CT;德国的科比KEB;芬兰的威肯Vacon;日本的松下、欧姆龙;美国的A-B、通用GE和摩托托尼;韩国的三星、LG;意大利的安塞尔多ANSALDO和西威SIEI;南京康泰公司代理的安萨尔多SVTL等国外变频器大量进入中国市场;这些国外品牌厂家也在千方百计地寻求本地化生产,扩大其销售,先后西门子在天津、富士在江苏的无锡、三肯在江苏的江阴设厂、ABB在北京、东芝在辽宁的辽阳、安川在上海、艾默生在广东的深圳、施耐德在苏州、三菱在大连、等公司独资或合资已在中国建厂生产部分系列品牌变频器;随着国内企业对变频器认识的深入和大量外国产品的入境,我国变频器市场得以快速启动;20世纪80年代中期,我国变频器年销售量仅为数千万元,几乎都是国外品牌,经过十余年的推广和使用,变频器已得到广大企业用户的认可,20世纪90年代,变频器才得以大规模进人中国,在空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业有十分广阔的应用空间;据北京康斯公司1999年的调查结果,1998年我国变频器销售量达到亿元,年增长率为15%左右;业内人士估计2001年我国电机系统变频器行业产值约有40亿元;2002年将超过50亿元;而“ARC机构”预测中国交流调速装置的市场为10亿美元,其中,中、大功率产品的市场为2亿美元,并预测将以每年15%~20%年增长率发展;我国变频器总的潜在市场应为1200~1800亿元,其中常压变频器约占市场份额的60%左右,中、高压变频器需求数量相对比较少,但由于单台变频器功率大、售价高,应占市场的40%左右;变频器作为一种新兴的高技术产品,从一开始国外品牌就占据了绝大部分市场,就在国外变频器产品占据我国变频器市场的同时,国内变频器的研制和生产也在艰难中向前发展;到96年,我国的变频器生产厂家已超过50家;1996年底到97年初,国家四部委对全国所有的变频器生产厂家进行调研,最后推荐了29个厂家生产的33种规格的变频器引进国外2家,北京5家,江苏7家,山东3家,天津2家,及江西、广东、江苏的耐特、康豪、山东的惠丰、陕西西普、成都佳灵、北京比莱恩等;近几年,上述的一些厂家有的发展了,有的转产了;与此同时,也出现了一些较具规模的变频器生产厂家,如深圳的华为,成都佳灵,烟台的惠丰;近几年国内企业在产品开发方面有了一定的起色,但还没能真正改变国外品牌占支配地位的格局;目前国内变频器市场销售大约为每年500-800万kW,90%的市场份额由美日欧厂商的产品所占领,国产变频器占很小的市场份额;产品主要来自日本的厂家如三菱、富士、东芝、安川、日立和松下等,欧洲的西门子、ABB、施耐德等也占据了较大的市场份额;活跃在我国变频器的品牌大约有90多个其中国产品牌占到70%左右;中国巨大的变频器市场成为跨国公司抢攻的重点;日本公司进入中国早,对中国市场做过深入仔细的调查和研究,有针对性地推出适合我国国情的产品,目前市场占有率最高,达40%以上;欧美公司进来晚,但产品档次高、容量大,价格也昂贵,占市场份额30%左右;还有10%的市场份额被台湾产品占领;较早的品牌有普传、台达、新近发展起来的有三基、东元、利佳、台安、宁茂等品牌,其中普传在中国多座城市建合资厂,山基也在福建建厂、台湾的东元在无锡建厂、宁茂在福建建厂;知道变频器的人都知道普传变频器,从93年开始进入中国大陆就到处建厂,后来经营不善,效益不佳,普传对国产品牌最大的贡献是培养了一批变频器业界的人才,他们又各自创办了多家变频器生产厂家,这个功劳不可以被忽视,至少算一个编外“培训师”;另外,香港还有腾龙变频器;真正国内的品牌市场占有率较低,由于生产厂家众多,总的市场份额应在20%左右,主要集中在低端变频器,产品档次低,除上面提到的人才建厂外,还有一批“海归派”人士建了一些变频器生产厂;农民企业家也不可小视,多年来在全国各地建起了多家变频器生产厂;全国目前有80-90家从事生产变频器包括国外品牌在国内建厂,主要厂家集中在东部沿海地区,但大多数国内厂家没有形成气候;成都佳灵,山东的惠丰,是国产品牌生产较早出来闯荡的90年代初,而且坚持到现在,并取得一定发展为数不多的几家公司,目前国内品牌比较活跃的有成都希望公司的森兰、北京的先行、北京的东方凯奇、北京利德华福、北京天宠、北京的时代,深圳的康沃、安邦信等,另外,广东还有爱德利、烁普、中大博立、阿尔法、英威特、星河、班泰科Bantek、岗蓝、港蓝、日业、盾牌、科姆龙、正弦、依托、九德松益、贺圣达等牌;上海有东达、神源、格立特、海光、亚泰和科祺等牌;南京有熊猫;浙江有海利、台州有富凌;山东有维坊的塞普,曲府有鲁都,青岛有吉纳和鲁西地区有风光牌;黑龙江有日锋,北京有清华同方、Newimage景新、时运捷、宇通、合康亿盛、中河盛达包括海南省都有生产厂家等等都是近几年出现的新的品牌变频器;但从产品容量来看,220kw以上的变频器基本还是由西门子、A-B、GE通用、罗宾康和ABB等所垄断;而中小容量的变频器50%为日本产品占领,如富士、安川、三肯、日立、东芝、三菱和松下等所垄断,国产品牌大多集中在75kW以下,但许多企业具称都可以生产到280kW的变频器,甚至有个别厂商宣称可以生产低压530kW功率等级的变频器;这里需要提一下的是北京利德华福、北京天宠、成都的森兰、佳灵、北京的东方凯奇、北京的先行、合康亿盛、上海科祺等品牌企业除成都的森兰外,正在研制都是以生产6-10kV高压变频器为主;变频器发展概况交流传动与控制技术是目前发胀最为迅速的技术之一;这与电力电子器件制造技术、变流技术、控制技术、微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关的;一.通用变频器的发展过程上世纪80年代初通用变频器问世,经历了5代:180年代初的模拟式通用变频器,280年代中期数字式通用变频器,390年代初的智能型通用变频器,490年代中期的多功能通用变频器,521世纪集中型通用变频器;1.通用变频器的应用范围不断扩大A.向不需调整便能得到最佳运行的多功能于高性能型变频器发展B.向通过简单控制就能运行的小型及操作方便的变频器发展C.向大容量、高启动转矩既具有环境保护功能的变频器发展2.通用变频器使用的功率器件不断更新换代GTO,GTR,IGBT,IGCT,IPMIPM饱含了IGBT芯片及外围的驱动和保护电路,甚至还有的集成了光藕3.控制方式不断发展第一阶段:基本磁通轨迹的电压空间矢量控制第二阶段:矢量控制,也称磁场定向控制第三阶段:直接转矩控制理论4.PWM控制技术进一步发展;二.变频器技术的发展展望1.主控一体化2.小型化像发热挑战3.低电磁噪音化EMC4.专用化电源再生、起重专用、纺织专用、恒压供水等5.系统化6.在数字控制技术和接口技术方面。
变频器在冶金工业中的应用与维护分析
变频器在冶金工业中的应用与维护分析冶金工业中变频器的应用1.调速控制在冶金工业中,很多生产设备需要根据不同的工艺要求进行调速控制,而变频器可以实现精准的调速控制。
比如轧机、风机、抽水泵等设备的工作速度可以根据生产需要进行调整,以实现优化生产过程,提高生产效率和产品质量。
2.节能降耗冶金工业是一个能耗较大的行业,而通过应用变频器进行调速控制可以有效降低设备的运行功率,节约能源。
尤其是在一些负载波动较大的设备上,比如抽水泵、风机等,通过变频器的调速控制可以大大降低能耗,节约生产成本。
3.保护设备冶金工业中很多设备在启动时容易出现冲击负载,而通过应用变频器可以实现软启动,减少对设备的冲击,延长设备的使用寿命。
同时在设备运行过程中,变频器还可以实现过载、短路等多种保护功能,保护设备和生产安全。
在冶金工业中,变频器的应用范围非常广泛,涉及到轧机、风机、抽水泵、风机等各种设备。
通过变频器的应用,可以实现精准的调速控制,提高设备的效率和生产质量。
同时也可以节约能源,降低生产成本,提高企业的竞争力。
冶金工业中变频器的应用具有非常重要的意义。
1.定期检查冶金工业中的生产环境比较恶劣,尘埃、高温、潮湿等因素都会对设备造成影响,因此需要定期对变频器进行检查,包括清洁散热器、检查风扇是否正常运行,检查电路板是否有氧化、老化等情况,以保证设备的正常运行。
2.防止过载冶金工业中的设备负载波动比较大,容易出现过载现象。
因此需要通过合理的参数设置,预防设备过载。
同时还可以通过安装过载保护装置,及时发现过载情况并进行处理。
3.注意电源质量冶金工业中常常会出现电压波动、电网干扰等情况,这些都会对变频器的稳定性和寿命造成影响。
需要注意电源的质量,可以通过安装稳压器、滤波器等设备,保证变频器正常运行。
4.培训维护人员在冶金工业中,维护人员的技术水平直接影响到设备的正常运行和寿命。
因此需要对维护人员进行培训,提高其技术水平,熟悉设备的结构和工作原理,以及常见故障的处理方法,保证变频器的正常运行。
变频器在电力工业中的应用
变频器在电力工业中的应用电力工业作为重要的基础产业之一,对电能的供应和控制有着重要的需求。
而变频器作为一种电力调节设备,广泛应用于电力工业领域,为电能的控制和利用提供了有效的手段。
本文将介绍变频器在电力工业中的应用,并探讨其在能源利用、设备保护和节能减排方面的优势。
一、变频器在发电机组中的应用发电机组作为电力工业中最重要的设备之一,需要根据电网需求提供稳定的电力输出。
而变频器能够通过调节发电机的转速和频率,使其与电网实现同步运行,有效地提高发电机组的稳定性和可靠性。
同时,变频器还能实现发电机组对电网的并网和脱网操作,提高了其对电网的适应性。
二、变频器在输电系统中的应用输电系统是将发电厂产生的电能输送到用户的关键环节,需要对电力的传输和分配进行合理的控制和调节。
变频器在输电系统中的应用能够带来如下优势:1. 调频调压功能:变频器可以通过调节输电线路的频率和电压,实现电力的精细调节,使其适应不同负荷情况,提高输电效率。
2. 短路保护功能:变频器能够通过监测输电线路的电流和电压变化,及时切断故障区域的电源,保护输电设备的安全运行。
3. 电网稳定控制功能:变频器能够根据电网的频率和电压波动情况,自动调整输电线路的电力输出,稳定电网的运行。
三、变频器在电动机控制中的应用电动机作为电力系统中广泛应用的设备之一,需要根据实际需求进行速度和转矩的调节。
而变频器作为电机控制的主要设备,具有以下优势:1. 调速精准:变频器能够根据实时需求,精确地调节电机的转速,实现对电动机的精细控制,提高设备的运行效率。
2. 转矩平稳:变频器能够通过调整电机的电流和电压波形,实现电机启动和制动时的平稳转矩输出,降低设备的机械损伤。
3. 节能效果显著:变频器通过调节电机的转速和负荷实现能量的匹配,可以有效降低能耗和电网负荷,达到节能减排的目的。
综上所述,变频器在电力工业中的应用具有重要的意义。
它能够实现电力系统的高效运行和节能减排,提高电力设备的可靠性和安全性。
变频器用途及原理
变频器用途及原理变频器,也称为变频调速装置,是一种用于控制电动机转速的电子设备。
它通过改变电源电压的频率和幅度,从而实现对电动机转速的精确控制。
变频器的应用十分广泛,可以在工业、冶金、石化、建筑、电力、交通等各个领域中见到。
下面我将详细介绍变频器的用途和原理。
一、变频器的用途:1. 工业生产:变频器可以控制电动机的转速和输出功率,从而实现对工业生产过程的精确控制。
它可以调节送风系统、送水系统和输送带等一些需要调速设备的工业设备。
2. 节能降耗:变频器可以减少电动机的启动过程中的冲击电流,从而减少能源消耗。
此外,它还可以通过调整电动机的负载率,实现节能降耗的目的。
3. 提高效率:变频器可以根据工艺要求灵活调整电机转速,从而实现生产系统的全面优化,提高生产效率。
4. 减少机械故障:变频器可以通过控制电动机的启动、停止和运行过程中的各项参数,保护电动机免受过载和过热等不利因素的损害,延长电机的使用寿命。
5. 精确控制:变频器可以根据工艺要求精确地调节电动机的转速和输出功率,从而实现对生产过程的精确控制。
6. 调速驱动:变频器可以将电能转换为机械能,驱动各种需要调速控制的机械设备,如风机、水泵、液压机等。
二、变频器的工作原理:变频器实际上是一种由功率半导体器件、逻辑控制器和传感器组成的系统,它的工作原理主要包括三个方面:整流、逆变和控制。
1. 整流:变频器首先将交流电源转换为直流电源,这是通过整流桥电路来实现的。
整流桥电路是由一组二极管和功率晶体管或晶闸管构成的,它将交流电源的正、负半周转换为直流信号。
2. 逆变:变频器将直流电源转换为可调频率和幅值的交流电源,这是通过逆变器来实现的。
逆变器是由控制开关管和滤波电路组成的,它将直流电源的电压和频率转换为可调节的交流电压,用于供电电动机。
3. 控制:变频器通过控制逆变器的开关管,调整输出电压的频率和幅值,从而控制电动机的转速和输出功率。
控制器可以根据工艺要求,通过与传感器的反馈信号进行比较和分析,以达到精确控制电动机转速的目的。
变频器应用场合及特点
变频器应用场合及特点变频器是一种用于调整交流电机转速的装置,其主要特点是可以实现无级调速,广泛应用于工业生产和日常生活中。
下面将从应用场合和特点两个方面进行详细介绍。
一、应用场合1. 工业生产:变频器在工业生产中的应用非常广泛,可以用于电力、石油、化工、冶金、矿山、建材等行业。
例如,矿山行业中的风机、泵等设备的流量和转速需要根据生产需求进行调节,变频器可以实现对电机的调速,提高设备的运行效率。
2. 交通运输:变频器在交通运输领域也有很大的应用,例如电动车、电动汽车等交通工具的电机需要实现调速控制,变频器可以根据驾驶者的需求调整电机的转速,提高车辆的性能。
3. 家居设备:在家居设备中,变频器也起到了很大的作用。
例如,家用空调、洗衣机、电冰箱等电器的电机都可以通过变频器实现无级调速控制,提高产品的能效和使用体验。
4. 农业领域:在农业生产中,变频器可以应用在灌溉系统、风机等设备上,实现对水泵、风机等能源设备的调速控制,提高农业生产的效率和节能减排。
5. 医疗设备:在医疗设备中,变频器也有一些应用。
例如,手术室中的高效过滤系统、洁净室中的环境控制系统等都需要电机进行驱动,变频器可以实现对电机的调速控制,保证设备的运行效率和稳定性。
二、特点1. 无级调速:变频器可以实现对电机的无级调速控制,可以根据不同的需求调整转速,提高设备的灵活性和适应性。
2. 节能减排:变频器能够根据实际需要调整电机的转速,避免了传统方式中电机长时间运行在额定转速下的能耗浪费,从而达到节能减排的效果。
3. 软启动:变频器可以实现电机的软启动,减少了设备启动时对电网的冲击和对设备自身的损耗,延长了设备的使用寿命。
4. 过载保护:变频器内部通常设有过载保护功能,一旦电机出现过载问题,变频器会自动停机,避免了因电机过载而导致的损坏,保护了设备的安全运行。
5. 自诊断功能:变频器通常具有自诊断功能,可以实时监测电机的运行状态,并能够及时发现并报警故障,及时维修和保养,提高设备的可靠性和稳定性。
变频器在铸造工业中的应用
变频器在铸造工业中的应用在现代工业制造中,变频器被广泛应用于各个领域,其中之一就是铸造工业。
变频器是一种能够调节电机转速和输出功率的电气设备,通过调整输入电压和频率,实现对电机的精确控制。
在铸造过程中,变频器发挥着重要的作用,本文将就变频器在铸造工业中的应用进行探讨。
一、精确温度控制铸造过程中,熔炉中的温度是非常关键的参数。
传统的方法是通过增减燃料供给来调节温度,但是控制精度较低且反应较慢。
而使用变频器可以直接控制加热器的功率输出,从而精确控制温度。
通过调整变频器的频率和电压,可以实现对加热器的精确控制,使温度波动范围在较小范围内,提高铸造质量和生产效率。
二、流量和压力的调节在铸造过程中,流量和压力的调节对于保持铸件质量和稳定生产过程具有重要作用。
传统的流量和压力控制方法需要使用阀门等机械设备进行调节,不仅成本高,而且响应速度慢,控制精度差。
而利用变频器可以直接调节泵和风机的转速,实现对流量和压力的精确控制。
通过调整变频器的参数,可以实现对流量和压力的实时监测和调整,提高铸造过程的稳定性和可控性。
三、提高设备运行效率铸造设备通常需要根据不同工艺要求进行频率和速度的调整,传统的方法通常需要更换或调整传动装置,工程量大且周期长。
而使用变频器可以直接调整电机的转速和输出功率,无需更换传动装置。
通过变频器的调整,可以实现设备的快速启停、升降温度和加减速等,提高设备的运行效率和生产效率。
四、节能降耗在铸造工业中,能耗和资源利用是一直关注的问题。
传统的铸造设备通常需要以额定功率运行,无法根据实际工艺需求进行调节,造成能源的浪费。
而利用变频器可以调整设备的转速和功率输出,根据实际需求进行调节,大大降低了能耗。
通过使用变频器,铸造企业可以实现节能减排的目标,降低生产成本,提高经济效益。
总之,变频器在铸造工业中具有重要的应用价值。
通过精确温度控制、流量和压力的调节,提高设备运行效率以及节能降耗等方面的应用,变频器为铸造企业提供了先进的控制手段和技术支持,进一步提升了铸造工业的发展水平和竞争力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
变频器在工业企业中的应用姓名许政单位电力厂工种电工申报级别高级技师时间2010年10月15日变频器在工业企业中的应用电力厂许政【摘要】:主要介绍了变频器的工作原理、调速性能和节能作用,指出变频器在工业企业的应用中取得了较好的经济效益和社会效益,具有广阔的应用前景。
要根据现场情况做好变频器的选型、安装与日常维护工作。
【关键词】:变频器;节能;工业企业;应用概述由于变频器应用的广泛性,决定了变频器市场容量非常庞大据有关资料研究,2007年中国低压变频器规模达110亿元,2008年中国高压变频器市场规模达39亿元。
广东一省而言;低压变频器市场规模就达35亿。
此外,作为节能的公认产品,变频器在目前举国上下节能减排的大环境下,更将有更大的发展,国务院甚至将高压变频器作为全国电厂节能减排重要产品予以推荐。
我厂在风机和水泵设备上也广泛应用了变频器。
比如:东方铜业公司、精锌冶炼厂、热电厂等单位的风机就应用了罗彬康完美无谐波高压变频装置;铅锌冶炼厂风机采用了施耐德中压变频器。
全集团公司各个生产单位都广泛应用了低压变频器。
1.变频器技术的发展变频器技术的发展,其中主要以变频器控制方式的发展和电力电子器件的发展作为基础的。
很久以来,人们在交流电机调速方面进行了大量的研究。
由脉宽调制到变频变压VVVF 技术,自20世纪80年代起,变频器进行了商业化;后来,随着磁场定向控制理论,异步电机转子磁场定向矢量控制方法等的出现,成为矢量控制型变频器的理论基础。
1985年,德国迪普布罗克首先提出了直接转矩控制理论,1995年,ABB首先推出了直接转矩控制通用变频器,其动态转矩响应已达到小于2ms,不带速度传感器(PG卡)也可以达到±O.1%的速度控制精度。
电子元器件的长足发展是变频器技术发展的现实基础,从第一代晶闸管(SCR)到门极关断晶闸管(GT0)、双极型电力晶体管(GTR),再到半导体场效应管(MOSFET)、MOS控制晶体管(MCT)及目前普遍广泛应用的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
另外,集成功率模块(ISPM)的开发应用,将整流电路、逆变电路、控制回路、驱动和保护、电源电路全部整合在一个模块内,使变频器的体积大大缩小,成本大大降低。
2.变频器概况变频器作为一种能源转换的节能设备,随着技术的发展,电力电子器件的自关断化、模块化、交流电路开关模式的高频化和控制手段的全数字化等促进了变频装置的小型化、多功能化,灵活性和适应性不断增强,应用领域不断扩大。
2.1变频调速的基本控制方式异步电动机的同步转速,即旋转磁场的转速为n=60f/P (1)n——同步转速,r/min;f——供电电源频率,Hz;p——电机磁极对数。
由(1)式可知,改变异步电动机的供电频率,可以改变其同步转速,即可改变异步电动机的轴转速,实现调速运行。
2.2变频器的基本构成变频器分为交一交和交一直一交两种方式。
工业中常用的通用变频器为交一直一交形式,又称为间接式变频器,是先把工频交流电通过整流器变成直流电,然后再把直流电变换成频率可控制的交流电去驱动电动机。
其基本构成如图(1)所示。
图(1)变频器的基本构成变频器由主电路(包括整流器、中间直接环节、逆变器)和控制电路组成。
整流器把三相交流电整流成直流电;逆变器是利用半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路,通过有规律地控制逆变器中主开关器件的通与断,可以得到任意频率的三相交流电输出;中间直流环节作为储能环节来实现与感性负载的异步电动机交换无功功率,缓冲无功能量。
控制电路由运算电路、检测电路、控制信号和驱动电路构成,实现对逆变器的开关控制和各项保护功能。
2.3工作原理控制系统由变频器主电路和外部二次控制电路组成。
见变频器的主工作电路图(2)。
变频器经接触器串接于电源与被控三相异步电动机之间,变频器内部由整流器(整流模块)、滤波器(滤波电容)和逆变器(大功率晶体管模块)三个主要部件和以单片机为核心的控制系统构成。
主回路是先将工频交流电通过整流器变成直流电,经滤波后,再经过逆变器通过给定输入控制量,将直流电变成可控频率、电压的交流电,供给三相交流异步电动机,实现电动机调速运行。
图(2)变频器主工作电路图2.4变频调速的优点变频调速是调速性能最好且最具有发展前途的调速技术。
变频调速产品是工业发达国家中用于三相异步电动机调速的主要产品,占90%左右。
其主要优点是:节能效果好,可高达55%以上;调速范围宽,调速比可达到20:1;启动及制动性能好,可实现软启动、自动平滑加减速及快速制动;保护功能完善,可实现过压、欠压、过载、过流、瞬间停电、短路、失速等多种保护方式,且能实现故障判断显示;易于在电子计算机系统中使用,可实现远距离控制。
3.变频器的应用3.1变频器在泵类负载中的应用变频调速技术通过改变电动机定子电源频率来改变电动机转速,相应地改变机泵的转速和工况,使其流量与扬程适应管网介质流量的变化。
某工厂对装置内负载波动大,调节阀节流严重的机泵安装了65台变频器,总容量为3 600 kW,其中大部分是闭环控制系统,即现场一次表经变送器将信号通过屏蔽电缆送到PID调节器,调节后通地屏蔽电缆将4mA~20mA 直流信号送到变频器盼设定口,控制变频器的输出。
余下部分是开环控制系统,即根据控制目标通过电位器给定来控制变频器输出,以使电动机工作在符合工艺要求的转速上,完全靠变频器输出控制电动机转速来控制流量,使机泵的出口阀达到全开状态,扬程与管网阻力特性曲线相吻合,泵出口扬程大幅度下降,电动机输出有功功率也明显降低,获得最佳的节能效果。
变频器的使用,使节电率达到50%~70%,不但提高了工艺要求,实现了生产过程自动化,而且延长了设备的使用寿命,提升了产品质量,同时减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率,取得了较好的经济效益和社会效益。
3.2变频器在风机上的应用通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合,根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。
而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。
这样,不论生产的需求大小,风机都要全速运转,而运行工况的变化则使得能量被风门、挡板的节流损失消耗掉了。
在生产过程中,不仅控制精度受到限制,而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。
从而导致生产成本增加,设备使用寿命缩短,设备维护、维修费用居高不下。
在中央空调、炼钢厂、水泥制造、化纤等行业中都用到风机。
在没有调速控制之前,一般采用降压启动,并且正常运行后,电动机全速运行,而风量的大小则通过风门来调节。
一般情况下,风门的开度为50%--80%,电机只能是满负荷运行,电动机的工作效率很低,造成了很大的浪费。
变频器的出现很好的解决了根据工况而直接控制风量的大小,满足了工况的要求。
变频器是无级调速的,用变频器改造风机,具有以下特点:1)启动停止平衡,无级调速,调速范围大。
2)工作可靠,能长期稳定运行。
3)操作简便,维护量小。
4)输出特性可满足风机性能要求。
5)节能效果显著。
根据离心泵的特性,风机的流量变化与转速成正比,压力变化与转速成正比,而功率变化与转速变化立方成正比。
因此,当风机转速降低时,风量减少。
电机功率成立方比下降。
因此要提高电动机的工作效率、节约电能,可在风机电动机上安装调速装置。
安装了调速装置的风机电动机如图(3)所示。
图(3)安装了调速装置的风机电动机根据工作的情况调节调速器装置就可以满足工作状况的要求。
另外,用变频器对风机进行改造不必对原始系统进行大改动。
经过变频器改造后,工作时,让电动机高速运行已达到我们的要求。
不工作时,使电动机低速运转节约电能。
控制系统总体构成如图(4)所示。
图(4)控制系统总体构成其中,鼓风机、引风机、炉排机变频器受燃烧控制系统的控制,给水泵变频器受汽泡水位的控制。
控制器的输出信号将控制相关的变频器输出频率,以达到稳定工况及提高锅炉热效率和节能之目的。
通过对变频器在工业锅炉上的应用进行总结,具有以下优点:1) 节电降耗效果显著,操作简便,调节平衡,尤其与微机控制相连更体现了优越性。
2) 平滑启动及转机转速下降,机械磨损减小,故障率下降,减少了停机、停炉对生产的影响。
3) 挡板和调节阀的机械磨损、卡死等故障不复存在了。
改造效果明显,以75KW 为例:改造前实测数据:U=380V;I=120A;cos ∮=0.887P=1.732UI cos ∮=1.732*380*120*0.887=70KW改造前年耗电量(一年以330天计算)为:70KW*24*330=554400度。
改造后实测数据:U=380V;I=120A;cos ∮=1P=1.732*380*75*1=49KW改造后年耗电量(一年以330天计算)为:49kw*24*330=388080度。
每年节省电量:554400-388080=166329度;节电率:166320÷554400=30%;每年节约电费(按0.6元/度计):166320*0.6=99792元。
对风机改造表明:1)采用交流变频器对风机进行节能改造具有结构简单、改造方便、节能效果明显、投资回收期短的特点;2)使用变频器后,风机可软启和软停、减少设备机械冲击、延长设备使用寿命、降低设备维修费用。
3.3变频器与节能变频器的最初用途是速度控制,但目前在国内应用较多的是节能。
我国是能耗大国,能源利用率很低,而能源储备不足。
据统计;在我国电网的总负载中,动力类占59%,其中的90%是异步电动机,电动机所耗电能占整个工业用电的60%~70%。
据分析,我国带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿kW。
因此国家大力提倡节能,并着重推荐了变频调速技术。
应用变频调速,可以大大提高电机转速的控制精度,使电机在最节能的转速下运行。
以风机水泵为例,根据流体力学原理,轴功率与转速的3次方成正比。
当所需风量减少,风机转速降低时,其功率按转速的3次方下降。
如果水泵的效率一定,当要求调节流量下降时,转速可成比例的下降,而此时轴输出功率成立方关系下降,即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。
例如:一台水泵电机功率为55 kW,当转速下降到原转速的4/5时,其耗电量为28.16 kW,省电48.8%;当转速下降到原转速的112时,其耗电量为6.875 kW,省电87.5%。
因此,采用变频器精确调速来调节流量、风量,节电效果非常可观,节电率为20%~50%。
与此类似,许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量,故设计容量偏大。
而在实际运行中,轻载运行的时间所占比例却非常高,存在“大马拉小车”的现象,效率低下,造成电能的大量浪费。
如采用变频调速,可大大提高轻载运行时的工作效率,因此,变动负载的节能潜力巨大。