交流变频调速技术节能应用分析
浅析变频调速电机节能技术
击 ，减少 电动机故 障率 ，延长使用奉命 ，同时 也降低 了对 电网的容量 要求和无功损耗 ，因此 为达到节能 目的推广使用变频 器已成为各地节 能工作部 门以及各单位节 能工作的重点。 以某 钢铁厂一号锅炉现有鼓风机和 引风机 各一 台 ，
分别配用 １ ６ ０ ｋ ｗ和１ ８ ５ ｋ Ｗ 电 机 ，风 量 分 别 在
变频 调速 技术 制造 业有 着非常 广 泛的运 缩机。主要原因在于节 电率百分 比相 同的情 况 用 ，因为采用该技术既对产量有着较大 的提 高 下装机容量愈大 ，其绝对节 电量也 愈大。对 风 作用 ，理论上提 高 ５ —１ ０ ％ 转速 是可行的 （ 主 机 、泵 、压 缩机而言 ，对应 电机输入功率 与流 要受电机轴承制约）。也可改善产 品质量 ，随 量 的关系的三次方成正 比，急系统调速前 后的
据悉 ，电机运 行 所消耗 的 电量大 约 占到 全世界用 电量的一半 以上。出于对起动冲击、 过载保护、 系统安全等处于对 电机保护的原因， 高效能的 电动机经常在低功率状态下运行，这 种“ 快马拉慢车”的情况工业生产中十分 常见 。 变频调速就 是通过 改变 电源频率调整 电动机转
着 电机速度的变化 ，在生产加工 中的 电机速度 调 节具有 调速跨度大、调节精度高、响应速度 快 的优点 ，相应的也就提高 了产品的质量 。最 后变 频调速 特别适宜使用于常规 电机功能无法 企 及的场合，由于变频技术 自动化程度高 ，易
速差成 正比，速 差越大 ，节能越显著 。除去机 械 损耗 、 电机 铜 、铁损 等 影响 ，节 能效 率 也 接近 ４ Ｏ ％。 由于采 用变 频器 还 可 以实现 电动 机 的软停止 、软起动 ，避免 了启动时的 电压冲
浅谈变频调速技术在风机、泵类中的节能应用
频器 ）易操 作 、免 维护 、控制精 度 高 ，并 可 以实 现高 功能化 等特点 ，采用 变频 器驱动 的方案 开始 逐 步取代风 门、挡板 、阀 门的控制方 案。 变频调 速技 术的 基本原 理是根 据 电机转速 与 工作 电源输人频 率成正 比的关 系 ： ＝ Ｏ （ － ）ｐ ｎ６ ｆ １ｓ ／，
（－ ） ＯＵ （ －） Ｑ ’ Ｈ
：
． 二 ／
Ｉ
（４Ｏ ０
Ｈ
负荷 ，１ ｈ 运行 在５ ％负荷 ；运 行时 间在３ ０ 。 ３ ０ ０ ｄ
ｌ —
图 ｌ 阀 门调 节 功 耗
图 ２ 变速 调 节 功 耗
图１ 为水 泵用 阀 门控 制 时 ，当流 量 要求 从 Ｑ１ 减 小 到Ｑ２ ，必须 关小 阀门 。这时 阀 门的磨擦 阻力 变 大 ，管路 曲线 从Ｒ移 到Ｒ ，扬 程 则从 Ｈａ ， 上升 到
删 蟪 Ｉ ＇ ｔ
新疆 化 工
４ ３
配 备 电机功 率 ：７ Ｋ ，额 定 电流 ：１ ８ ５Ｗ ３ Ａ， 额定 电压 ：３ ０ ８ Ｖ，转速 ：１７ ｒ ｎ ４ ７／ ，为上 海 江宁 ｍｉ
电机厂制 造 。
＝
● 酗
Ｉ ｈ
水 泵连 续２ ｈ 行 ，其 中每天 １ｈ 行在 ９ ％ ４运 运 ｌ ０
下 降 到Ｈ 。 。 根 据离 心泵 的特 性 ｆ 线公式 ： Ｈ １
Ｎ＝Ｒ ＱＨ／１２ ０ｑ
例３
根据 图３ 计算 ，则 每年 的节 电量 为 ：
Ｗ１７ ｘ ×（１０ －７ ％ ）ｘ ３ ０ ７２０ Ｗ ｈ
Ｗ２ ７ ｘ ３ （ ５ － ２ ％ ）ｘ ０ ＝ １ ３ ５ Ｗ ’ ＝ ５ １ｘ ９ ％ ０ ３０ ２９ ７ｋ ｈ
变频调速技术在水泵和风机应用中的节能分析
阀、截止阀等节流设备进行流量 、压力 、水位等信 号的控制 。这样 ，不仅造成大量的能源浪费 ，管
路、阀门等密封性能的破坏 ；还加速 了泵腔、阀体 的磨损和汽蚀 ，严重时损坏设备、影响生产、危及
２１年第３ ００ 期
速 一压力关 系 曲线如 图 １ 示 。 所
河 北 煤 炭
电机 节省 的功耗 为 Ａ、 ｐ。 Ｏ、 、
电机 磁极 对 数） ；通 过改 变 电动 机工 作 电源 频 率达
到改 变 电机转 速的 目的。变频 器就是 基 于上述 原理
１ 综 述
通常 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
河 北 煤 炭
２１年第３ ００ 期
变 调 技 在 泵风 应 中节分 频 速 术 水 和机 用的 能 析
祁 雪来 ，乔矿 生
（ 中能源 井矿集团公司 ，河北 石家庄 冀 ０００ ５ １０）
摘 要 ：主要介 绍 了风机 、泵 类设备利用 变频调速 技术节 能 降耗 的分 析及 应用情况 。
｜ｅ’ 。 ｂ ｜ ｌ ｜ Ｕ
得 出 。其 中 ， 尸 ｐ、 Ｈ 、 、
统压力 升高到 鼠 ，这将对管路和阀门的密封性 能形 成 威 胁 和破 坏 ；而转 速 调节 时 ，系 统压 力 只 将 随泵 转 速 刀的降低 到 鼠 ，因 此 ，不 会 对 系 统 产 生不 良影响 。与此相 类似 的 ，如 果 采用变 频调 速技 术改变 泵类 、风机类设 备转 速来 控 制现 场压力 、温 度 、水位等其它过程控制参量 ，同样可以依据系统 控制特 性绘制 出关 系 曲线得 出上 述 的 比较 结果 。亦
变频调速技术在风机及泵类中的节能应用
和 变 速 调 节 各 自所 消耗 的 功 率
假定 水
往 往 采 用 调 整 阀 回 流 阀 截 止 阀等节 流
、 、
泵 效率
1 1=
0 6
．
。
设 备进行流量
、
压力
、
水位 等 信 号 的 控
，
在工 业 生 产和产 品加工 制造业 中
、
，
制
腔
。
这 样 不 仅 造 成 大量 的 能源 浪 费 管
，
风 机 泵 类 设 备应 用 范 围广 泛 其 电能 消
H = 15
m
代 风 门 挡板 阀 门 的 控制方案
、 、
为 ：N
。
0 9 8 1 0 x 1 5 x 6 6／ 6 x 3 6 0 0 x 1 0 0 0 = 0 5 k W
．
综述
通 常在 工 业 生 产
、
变频 调 速 技术 的 基 本 原 理 是 根 据 电 产 品加工 制造 业
、
可 见 变速 调 节 比节 流 调 节 经 济 因
越 的调 速性 能 显 著 的节 电效 果 改 善 现
、
时 常 出现 泵 损 坏 同 时 电机 也 被烧 毁 的 现
1000
一
』醣 W
，
象 近 年来 出 于 节 能 的 迫 切需 要 和 对 产
。
，
( 1 )节 流 调 节 由 上 图 知 ：流 量 为 6
，
．
6
有设 备 的运 行 工 况
，
提 高 系统 的安 全 可
牵变所电容选 引电蓄池量择
（） ２ 电压校正 结论 ：
１ ２ ７
表１ 环境温度对可用容量的影响关系
变频调速技术在供暖系统中的节能应用
较高 的电能利用率等特点在生产设备 中得 到广泛应用 。 近十几年来 电力 电子 技术 、 微 电子 技术 与 电力 开关器 件
的发 展 ， 交 流 变 频 技 术 从 理 论 到 实 际 逐 渐 走 向 成 熟 。变 频 调 速技术 以其效率 高 、 调速 范 围大 、 调速 精度 高 、 无级 调速 等优 点， 广泛的应用于各种交直流调 速系统 中 ， 特别 是节 能技术改 造中， 变频技术得到 了广泛 的认 可和充分 的应用 ， 其应用 不仅
变频调速技术在供暖 系统 中的节能应 用
贾 冬 （ 大连万和 自动化 系统工程有限公 １ ）
摘
要： 简要介绍 了变频调速技术 的节 能原理 ， 并以供 暖 系统为例 ， 分析 变频调速装置在我 国北方供暖地 区的现状与效果 ， 除
了 节 能 效果 外 ， 变频 调 速 装 置 还 可 以改 善 供 暖 系统 中 的 工 艺状 况 。 关键词 ： 负载 特 性 ； 变频 节 能 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ８ ３ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ３— ５ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ １ ３ １ — ０ １
水泵进行调速 ３ ０～ ５ ０ Ｈ ｚ ， 节 能效果非 常明显 ， 测得循环水 泵的 实 际电流 ５ ３ ６ Ａ、 引风 机的 实际 电流 ４ ０ ０ Ａ、 鼓 风机 的实际 电流 ２ ３ １ Ａ， 补水泵的实际电流 ３ １ Ａ， 该供 暖企业有 效供 暖时 间为 ５ 个月， 根据供暖期 的平 均估 算 ， 结 果可 以节约 电量 ： 循 环水 泵 ３ ８ ０ Ｘ ２ ４×１ ５ ０×５ ８ ６ ／ ６ ８ ９＝１ １ ６ ３ ４ ９ ５ （ 度） ； 弓Ｉ 风机 ３ １ ５ ×２ ４× １ ５ ０× ４ ０ ０ ／ ５ ７ １ ＝ ７ ９ ４ ３ ９ ５ （ 度） ； 鼓 风机 １ ６ ０× ２ ４×１ ５ ０×２ ３ １ ／ ２ ８ ９ ４ ６ ０ ４ ０ １ （ 度） ； 补水泵 ３ ０× ２ ４ Ｘ １ ５ ０ Ｘ ３ １ ／ ５ ４＝ ６ ２ ０ ０ ０ （ 度） 。如 果 按工业 用电每度 １ ． １ 元计算 ， 每年可以节约 ７ ７ ７ ０ ４ ２元 。 ３ ． ２ 变频调速在锅炉系统上的其它优点 除 了 节 约 能 量外 ， 采 用 变 频 调 速 电机 还 有 如 下 好 处 ： 采 用 变频调速锅炉上的循环水泵 、 引风机 、 鼓 风机等 重大设备 降低 了机械磨损 ， 延长 了泵和风机 的使 用寿命 ， 同时能够与锅 炉的
变频器在节能减排方面的优秀实践案例
变频器在节能减排方面的优秀实践案例随着环境保护法律法规的日益严格以及社会对环保意识的日益增强，企业在生产过程中不断寻求新的技术手段来减少对环境的影响。
而其中的节能降耗技术便成为了目前企业减少对环境影响的一个重要途径。
变频器作为现代节能技术的重要代表，广泛应用于工业生产中，成为节能降耗领域的一颗明珠。
本文将从深入探究变频器的基础原理入手，详细介绍变频器在工业生产中应用的优秀实践案例，并试图给读者一个全面的认识，帮助大家更好地应用变频器技术来实现节能减排。
一、变频器的基础原理在介绍变频器在工业生产中的应用实践之前，我们需要先了解一下变频器的基础原理。
变频器，又称为交流变频调速器，是一种通过改变电机供电频率来调整电机转速的设备。
它的基本原理是利用半导体器件对交流电的电压和频率进行变换，从而实现电机的转速调节。
它可以将电机的转速按照生产工艺要求自动调整，从而保证了生产工艺的合理进行。
而随着科学技术的不断进步以及国家对环境保护的要求日益严格，越来越多的企业将变频器应用到了生产流程中，通过控制制造设备的转速以实现节能降耗、减少污染物排放的效果。
二、变频器在节能减排方面的实践案例1.水泵应用实践案例某饮料公司在生产过程中需要用到一系列大型水泵，为了降低能耗以及企业生产成本，该公司对原有的电机控制系统进行了升级改造，采用了变频器来控制水泵的转速，从而实现了电机的高效运行。
经过实践证明，使用变频器之后，水泵的能耗降低了30%以上，同时排放的废气也得到了有效的减少，对企业的生产成本和环境保护都起到了积极的作用。
2.风机应用实践案例同样地，另外一家钢铁企业也采用了变频器来应用于风机控制系统中，从而实现了在生产过程中的高效降耗。
在改造前，风机的转速是固定的，而且需要不断启停调整，而使用了变频器之后，风机转速可以根据生产需要进行自动调整，从而使得风机的能耗得到了降低，粉尘烟气也得到了有效的减少。
在实际运行中，使用变频器后的风机能耗减少了20%以上，节能效果显著。
变频调速技术的应用及节能效益分析
面节电： ①软起动， 一般交流电动机的起动电流为电动机额定
电流 的 ６ ７倍 ， ～ 变频 调 速 起 动 电流 不 超 过 电 动 机 的额 定 电 流 。
１ 变频调速 的节能原理 ． ２ （） 、 １泵 风机类负载 。根据 流体力学 理论 ， 、 泵 风机类负载 的流量 与转速成正 比， 即： Ｑ
ｌ 变频 调速 的节 能原 理
１ 变频 调 速 原 理 ． １
根据公式 １ “ ｐ ＂ ｌ － ／。式 中 ｆ 为电源频率 ； ｓ为电动机转 差率 ； 电动机极 对数 。 ｐ和 ｓ ｐ为 当 确定后 ， 电动机转速与电源 频率成正 比， 所以改变 电源频率 即可 改变转速 １ 从 而实现变 １ ，
中图分类号 ：Ｍ ２ ．１ Ｔ ９１ ５
文献标识码 ： Ａ
文章编号：６ ２ ９ ６ （ ０ ）４ ０ ３ — ３ １ ７ — ０ ４２ ７０ — ０ １ ０ ０
据 统计 。 国电动机装机总 容量约 ４亿多 ｋ 且 大部分 我 Ｗ，
为风机 、 泵类等负载 ， 大多工作在高能耗 、 低效 率状态 ， 其用 电 量占全 国年发 电量 的 ６ ％～ ０ 而应用 变频 调速技术节 电率 ０ ７ ％。
一
三方正 ， （） ＝ ） 次成 比 ： 昔ｊ （ ’ 即ｐ Ｐ Ｐ ＝ ０
量、 转速 、 功率 。
（ ２ ）
其 中 Ｑ １分 别 为流量 和转 速 ，。１、ｏ ， １ Ｑ 、。Ｐ 为额定 工况 下流 １
般在 ２ ％～ ０ ， ０ ６ 投资 回收期 １３ ， ％ ～ ａ 经济效益相当可观。 以 所
频调速技术与其它调速方案相 比， 它具有装置投资低 、 回收期
表 １ ３种 调 节方 式 的 投资 回收期 和 总 费 用现 值
浅议变频调速节能技术及其应用
据 统 计 全 国 每 年 的 发 电量 有 一 半 消 耗
更 新 换 代 的理 想调 速 装 置 。 ０ 纪 ８ 年 在 电 机 上 ， 中绝 大 部 分 的 电机 为结 构 简 机 、 升 机 、 水 泵 、 压 泵 等 设 备 ， 些 设 白２ 世 Ｏ 其 提 补 加 这 代 被 引进 中 国 以 来 ， 频 器 作 为 节 能 应 用 单 、 便 实 用 、 修 量 很 少 的 鼠 笼 式 电 机 ， 备多 数 用交 流 电机 驱动 ， 变 方 维 功率 均 在几 百 千 瓦 中越 来 越 重 要 的 自 动 化 设 备 ， 到 了快 速 例如 各 种 泵 的 电机 、 冷 式 压 缩 电机 ， 得 制 多功 以上 ， 的 高 达 数 千甚 至 上 万 千 瓦 ， 耗 电 有 消
１ 变频器 与节能
９ 如果 流 量 下 降到 额 定 流量 的 过 大 ， 回路 饱 和 ， 重 时 将 烧 毁 电机 。 磁 严 因 少４ ％的功 率 。 ０ 感应 电动 机转 速 可 控 制 在 额 定转 速 此 频 率 与 电 压 成 比例 改 变 ， 改 变 频 率 的 ５ ％时 ， 即
变频 器主 要 用 于 交流 电动 机 （ 步 电 动 同 时 控 制 变 频 器输 出 电压 使 电机 的 磁 通 保 的 ５ ％运行 ， 轴 功率 为额 定 功率 的 １ ％， 异 ０ 其 与 ３ 机 或 同 步 电 动机 ） 速 的 调 节 ， 公 认 的 交 持 一 定 ， 免 弱 磁 和 磁 饱和 现 象 的 产 生 。 转 是 避 采用挡板调节相比 ， 可减 少 ８ ％的 功 率 。 ７ 流 电动 机 最 理 想 、 有 前途 的调 速 方 案 。 最 除 根据 以 上分 析 ， 变频 调 速 技 术可 应 用 在
浅析交流电机变频调速技术的节能效果及应用
２０ ０
１５ ２
ｎ ６ －）， ＝０ ｓ／ 式中 ￣１ ｔ 。 为定子电压频率； ｐ为电动机极对数 ；为转 ｓ
差率 。由转速公式可知 ， 异步 电动机 的调速方法有 改变 供电电源 的频 率 、 改变 电动机 的极对数 、 变转差率 ３ ， 改 种 而转差率 的改
效 率／ ％
安全隐患 。
台 ２ ０ｔ ２ ｈ燃煤循环流化床锅炉。该 电厂大热 网采 暖抽 汽供热能 ／ 力为 ３ ８万 ｎｚ配有 ３台疏水泵及 电机 。 ３ ｌ ， 疏水泵 的具体参数 如表 １ 所示 。电机 的具 体参数如表 ２所
示
２ 解 决措 施
为了解决生产现场大热网疏水泵运转不 符合实际要求 的问
浪 费。在大 热网负荷 大幅度摆动 时 ， 需要经常性 地进行 切换泵 运行来 维持 热网换热器 正常水位 ， 过程 中也存 在较 大的压力 此 损失 。在大热 网运行期 间 ， 常常会发 生由于疏水 泵 电机 过负荷 引起 电机发热 超温 或疏水 泵长 时间低 负荷 运转 导致 疏水 泵汽
转 速／ｒ ｉ ） （／ ｎ ｍ
７ ６
２９ ０ ５
变可 以由改变外施 电压 、 转子 回路接人外加 电阻 、 转子 回路接入
附加 电势等措施来 达到。
２１ 变 极 调 速 ．
汽蚀余量／ ｍ
最 大 允 许 压 力 ／Ｐ ｋａ
４５ ．
１ ０ ０ ６
表 ２ 电 机 的 具体 参 数
题， 以满足设备 运行工况 的需要 ， 收到很 好 的安全 和经济效 益 ，
表 １ 疏水 泵的具体参数
项目
型号
决定从 电机控制角度人手考虑改造。
疏水泵 配套 电机为交流异步电机 ， 异步 电机 的转 速公 式为 ：
变频调速技术应用及节能分析
（ｃ ｏｌ ｆ ｎｏｍ ｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｈ ｉｏ ｏｌ ｅｏ ｃｎ ｍ ｃ， ａ ｏ ， ７ ２ ３ Ｈ ｉａ ） Ｓｈ ｏ ｏ ｆ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ａ ｕＣ ｌ ｇ ｆ ｏ ｏ ｉ Ｈ ｉ ｕ ５ ０ ０ ， ａｎ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ｉ ｋ ｅ Ｅ ｓ ｋ
二 、 频 调 速 原 理 变
究方 向 ： 气 自动 化 ． 电 电子 技 术 。
８８ ・
・
第 ９卷 第 ２ 期
Ｖｏ ． １ ９ Ｎ ． ｏ２
海 口 经 济 学 院 学 报
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｉｏ ｌ ｇ ｆＥ ｏ ｏ ｃ ｏ ｒ ａ ｆ Ｈａｋ ｕＣｏｌ ｅｏ ｃ ｎ ｍｉｓ ｅ
２ １ 年 ６月 ００ Ｊ ｎ２０ ｌ０ ｕ ．
Ａｂ ｔａ ｔ ｒｑ ｅ ｃ ｏ ｅｔｒ ｉ ｔｅ ｍａｎ ｃ ｎ ｅｔ ｇ ｗａ ｏ ｈ ｓ ｎ ｈｏ ｏ ｓ ｍｏｏ ， ｓｒ ｃ ：Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｃ ｎｖ ｒｅ ｓ ｈ ｉ ｏ ｖ ｒｉ ｙ ｆｒ ｔｅ ａｙ ｃ ｒｎ ｕ ｔｒ ｎ ｗｈ ｓ ｏ ｖ ｒ ｎ ｕ ｃｉｎ ｉ ｅ ｃ ｌ ｎ ｉ ｎ ｅｆｌｅ ｅｇ ａ ｉｇｆｎ ｔ ｎ Ｓ ｔｉ ｇ ｏ ｏ ｂ ｏｅ ｃ ｎ ｅｔ ｇ ｆｎ ｔ ｓ ｘ ｅｌ ｔｗ ｔ ｗｏ ｄ ｒｕ ｎ ｒｙ ｓｖｎ ｕ ｃｉ Ｏ ｉ ｓ ｏ ｄ ｔ ｅ ｉ ｏ ｅ ｈ ｏ ｂ ｓｄ ｉ ａ ｓａ ｄｐ ｍｐ ｉｈ ｗ ｒ ｒｖ ｉ ｎ ． ｕ ｅ ｎｆｎ ｎ ｕ ｓｗｈｃ ｏ ｔ ｐ ｅ ａｌ ｇ ｈ ｉ
（ 口经济 学院 信息工 程学 院， 海 海南 海 口 ５ ０ ０） ７２３
摘 要 ： 变频 调速 技 术是异 步 电动机 最主 要 的调速 方 式 ， 速性 能优越 、 调 节能 效果 显 著 ，
浅析变频调速技术在风机、泵类中的节能应用
助外力 ， 通 过夹 具将待 焊件 尽可 能实现 刚性 固 定， 从而有 效地
控制角变形 和弯 曲变形 。（ ２ ） 焊接过程 措施 。控制焊接 参数、 有 效选择焊接 顺序 、 加热 、 碾压 、 激冷 等方法 可实现对焊 接变形 的 控制 。比如 ， 铝合金焊接 时在焊枪两侧对 母体金属加热 ， 能够使 电弧金 属变形 减 小， 降低焊 缝 区域 的剪切应 变 ， 从 而实现 对焊 接 变形 的控 制。 激冷 方法也是控 制焊接变形非常有 效 的工艺方 法， 随焊激 冷能够显 著降低焊接残余 应力 ， 减 小焊接变形 。 在焊 接时， 尤其 是在 多道焊 接过 程 中， 焊 接顺 序 的选择对 残余 应力
制， 按 正弦规率排 列的脉冲 宽度为 了做 到正弦波输 出就需要输 出波形经过 适当的滤波 ，在支流 交流逆变器 中常常得到应用 。 三相 Ｓ Ｐ ＷＭ 是 使用 Ｓ Ｐ ＷＭ 模拟市 电的三相输 出，广泛 应用于 变 频器 领域 。空 间矢量 脉 宽调制 叫做 Ｓ Ｖ Ｐ ＷＭ 控制 ，它 作为 Ｐ ＷＭ 技术 调制 的方法 ，在 电机三 相定子 绕组 中时介 入 Ｐ ＷＭ 波， 促使 定子产生 圆形 的旋 转磁 场， 进 而带动电机旋转 。
通 过对焊接 变形 因素 和控制措施进 行分析 ， 我们可 以找到 多种实现焊接 变形控制 的方法 。但 是我们也很 容易发现 ， 每种 控 制措施都有一 定的局限性 。 那么在生产 中就要 求根据 自身 的 需求和条件选 择相应 的方法 ， 来实现对焊 接变形 的控 制。在控 制 措施 中， 相对成 熟和 广泛使用 的方法是 焊接前和焊接过 程焊 接变 形 的控制 ，而焊接后 的控制矫 正方法还不够 成熟和理想 。 对 于焊接过程 复杂的焊接 工艺来说 ， 分为 焊接前、 中、 后 ３个阶 段 是远远不够 的 ， 因此 寻找一种 有效 的控 制方法成为 日后 焊接 工 艺的一个重要研 究方向。
变频调速技术在矿用设备运用中节能分析
变频调速技术在矿用设备运用中的节能分析摘要：其电能消耗和阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的10%—25%，是一笔不小的生产费用开支。
随着市场竞争的不断加剧，节能降耗已成为企业降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。
二、关键词：变频调速技术、风机、水泵、节能三、在煤矿企业生产中，普通的电动机通常以陈旧的定速模式运行，设备能耗大、效率低。
风机、水泵常常根据生产需要，通过调节风门、闸阀、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，电机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、闸阀的节流损失消耗掉了，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、维修费用高居不下。
近几年发展起来的变频调速技术，顺应了工业生产自动化发展的要求，使得电动机及其拖动负载在无须做任何改动的情况下即改善现有设备的运行工况，按照设备运行要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的，提高系统的安全可靠性。
四、工作原理风机、水泵等电动设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。
不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现水泵损坏同时电机也被烧毁的现象。
近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点；因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、阀门的控制方案。
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f／p，（式中n、f、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。
五、节能分析转矩负载，其转速n与流量q，压力h以及轴功率p具有如下关系：q∝n，h∝n2，p∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。
变频调速技术在煤矿节能改造中应用分析论文
变频调速技术在煤矿节能改造中的应用分析摘要：随着行业竞争的日趋激烈，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行，迫切需要利用变频技术进行节能降耗。
因此，对现有电机设备进行变频节能改造，是解决煤矿高消耗、低效益问题，以低能耗实现现代化的新路。
关键词：煤矿节能，变频改造，应用分析x752一、现状分析我国是世界上的产煤大国，也是吨煤电耗比较高的国家。
矿井的电能消耗中 ,电机消耗的电能占总能耗2/3以上。
电机是感性负载 ,功率因数低 ,负载变化大 ,节能的空间很大。
节能的关键在于先进节能设备的使用或对现有设备的技术改造。
随着行业竞争的日趋激烈，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行，迫切需要利用变频技术进行节能降耗。
因此，对现有电机设备进行变频节能改造，是解决煤矿高消耗、低效益问题，以低能耗实现现代化的新路。
二、矿井设备变频节能改造的应用分析1、变频调速技术在矿井提升机的应用矿井的提升机担负着输送物料和人员的重要任务，是矿井生产四大运转部件中特别重要的设备。
其传统的调速控制方法是采用在电动机转子电路内接入金属电阻，用鼓形控制器或接触器切除电阻来达到调速的目的。
这些控制装置的缺点是：电阻能耗大、散热难以解决；电阻调速属于有级调速，开环控制，调速范围小、精度低、安全性能差；在减速段和下放时需投切动力制动直流电源或低频电源，易造成设备损坏，且浪费了大量的电能。
另外，原有的控制系统保护不够齐全，安全可靠性差，原系统已严重地制约了矿山的安全生产和经济运行，对矿井提升机驱动系统进行变频技术改造旨在从根本上解决原有电阻调速控系统存在的各种弊病，达到如下主要目的:(1) 实现无级平稳加减速, 提高提升系统的安全水平；(2) 节约电能；(3) 用plc编程软件替代继电器实现提升速度控制, 减少设备维修工作量。
使矿山提升驱动系统迈上了一个新的台阶。
图一为中国平煤神马集团某矿变频改造后的数字矿井提升机工作原理框图。
空调系统采用变频调速技术后的节能性分析
条 件 发 生 变 化 ， 调 由 此 应 运 而 生 。 调 的 出 现 极 大 空 空 的 改 变 了 人 们 的 生 活 环 境 ， 而 也 大 大 增 加 了 能 源 从
的 消 耗 。特 别 是 近 几 年 来 大 型 写 字 楼 、 场 的 出 现 ， 商 这 种 严 重 性 愈 显 明 显 。 统 计 ， 现 代 化 的 宾 馆 及 办 据 在 公 大 楼 中 ， 机 、 泵 的 用 电 量 占 整 个 建 筑 用 电量 的 风 ， 们 都 知 道 城 市 供 电 的 频 率 是 不 变 的 ， 时 我 此
转 速 不 可 调 ， 调 不 可 调 到 最 省 电 ； 变 频 调 速 空 调 空 而
通 过 使 用 变 频 器 使 转 速 在 可 调 情 况 下 依 然 达 到 最 大 效率 。 外 ， 机在 启 动 时的启 动 电流 一般 为正 常情 此 电 况 下 的 ７倍 ， 使 使 用 软 启 动 器 等 技 术 ， 动 电 流 也 即 启
在 额 定 转 速 下 才 能 达 到 最 大 效 率 ， 个 问 题 就 关 系 这
全 部 打 开 ， 改 变 电机 电源 频 率 的 方法 来 改 变 电机 用
转 速 ， 而 改 变 流 量 。图 １为 水 泵 以 阀 门 控 制 和 调 速 进
控 制 时 流 量 Ｑ 与 Ｈ 的 关 系 曲 线 （ 设 管 路 末 端 压 力 假
Ｊ １２ １ ｕ． ０ ０
空调 系统采用变频调速技术后的节能性分析
兰 永 红 ， 长 在 孟
（ 内蒙 古 工 业 大 学 土 木 工 程 学 院 ， 内蒙 古 呼 和 浩特 ＯＯＯ） Ｌ Ｏ Ｏ 摘 要 ： 章 论 述 了 变 频 调 速 空 调 的 节 能 原 理 ， 变 频 调 速 与 阀 门调 节 的 空 调 系统 运 行 情 况 进 行 分 文 对 析 研 究 ， 理 论 上 导 出 了 变 频 调 速 节 电 率 的 计 算 公 式 ， 过 举 例 论 证 了 变 频 调 速 器 的 节 能 效 益 。 由 此 得 从 通 出 ， 频控 制技 术在 空调 系统 中的 应用是 切 实可行 的 。 变
变频调速技术的节能分析
收稿日期:2009-08-05作者简介李启晔(),内蒙古电大机电管理专业毕业,现在准格尔能源供电公司工作。
变频调速技术的节能分析李启晔(神华集团准格尔能源供电公司,内蒙古 鄂尔多斯 010300)摘 要:阐述了变频调速技术的基本节能原理,并通过在火电厂的应用实例,证明了变频调速技术节能效果明显,适用面广,可靠性高,具有较高的经济效益和良好的推广价值。
关键词:变频调速;节能;火电厂;能耗 中图分类号:TM301.2 文献标志码:C 文章编号:1008-0155(2009)06-0059-03 引言在目前采用的各种电机调速技术方案中,变频调速技术已经成为主流。
和传统的电磁滑差离合器、液力耦合器等调速方式相比,它具有效率高,调速范围宽,运行可靠,调速性能优等特点。
在火电厂的用电设备中。
由于负荷的动态变化,在实际运行中大部分设备通常不在额定工作点工作,如引风机、给水泵等,如果直接驱动这些设备,存在巨大的电能浪费,而通过对驱动电机进行变频调速的技术改造,能大幅度减少能耗,达到节能的目的。
1 变频调速节能基本原理1.1变频调速的基本原理异步电动机的转速n 和电源频率f ,转差率s ,电机极对数p 这3个参数有关:n =60f (1-S )p(1)由式(1)可以看出,转速n 和电源频率f 成正比,只要改变电源频率,就可以改变电机转速。
1.2风机水泵的工作特性以及应用变频调速技术的节能原理目前电机驱动的所有负载,可以分为3种类型:(1)平方转矩负载。
此类负载的特点是负载转矩和转速的平方成正比,常用设备包括风机、泵、冷冻机、制氧机等。
(2)恒转矩负载。
此类负载的特点是转矩恒定,不随转速变化而变化,常用设备包括起重机、搅拌机、离心机、电锯等。
(3)倒数转矩负载。
此类设备的特点是负载转矩和转速的倒数成正比,此类设备包括铣床、车床、电力机车等。
在火力发电厂中,风机和水泵的用电量大约占总用电量的45%,在电厂能耗中占有很重要的地位。
关于变频调速的应用与节能分析
引 机 屠ｆＷ １ Ｉ扣 由 （ 风 由 Ｋ Ｈ 凰 室 ％１ 日 耗
１２ ６２ ７ １ ４ ６２ ５ １１ ６０ １ １ ０ ５ｏ ３ １８ ６４ ８ １２ ７８ ０ １６ ６８ ６ １４ ７０ ６ １６ ８０ ３ ｌ２ ７２ ６ ｌ ８６ ６ ７ ８ ‘ Ｏ５ ． ８ Ｏ５ ． ８ Ｏ５ ． ６ Ｏ５ ． ５ Ｏ５ ． ７ Ｏ５ ． ８ Ｏ５ ． ７ Ｏ５ ． ８ Ｏ６ ．１ Ｏ５ ． ８ ０５５ ． ７
关 于变 频调 速 的应 用 与 节 能分 析
吴文斌
速的节能 效果 ， 高了设备运行 可靠性和节能降耗性。 提
关键词 ： 变频调速 ； 节能 ； 工频 ； 电动机
孙 开福
摘 要： 文章通过分析变频器调速的节能原理， 并结合一个热电 厂的变频器改造后的实例， 阐述 了变频调
中图分类号 ：Ｍ ２ ． Ｔ ６１３
根据 ９月 １日至 ９月 １ ０日和 ｌ 月 １日至 １ 月 １ １ １ ０日 对 １号炉 甲乙号引风机 电量和耗 电率的统 计 比较 可以看 出 ：１ 甲 乙引 风 机 平 均 每 天耗 电 率 改 造 前 是 ０ ５ ５ ＃炉 ． ７
力企业节能降耗 、 提高效率的重要手段 。变频调速技术 用 于可变转速 的电机上 ， 具有调速性能好 、 节能效果显著 、 运 行工艺安全 可靠等优点 。对于提高劳动生产 率 、 能耗 降低 具有重大的现实意义 。
＃ 机发电量 ｌ １ 号炉甲乙号 １号炉甲乙号
时 ＼ 菌
９ 月１ 日 ９ 月２ 日 ９ 月３ 日 ９ 月４ 日 ９ 月５ 日 ９ 月６ 日 ９ 月７ 日 ９ 月８日 ９ 月９日 ９ ｌ日 月 ０ 合计
ｆＷ 、 Ｋ Ｈ
２９２２ ８ ７ ０ ２７８６ ８ １ ４ ２８８６ ８ ５ ５ ２８７４ ７８ ｏ ２ ８２ ９ ７０ ５ ２ ６１ ９ ５２ ５ ２ ９８ ９ ８８ ４ ３２ ７ ０９ ６ ３ ３ ５８ ０ ０８ ０ ３１ ２ ０３ ０ ９ ２３３ ２ ９５１ ５
变频调速异步电动机的原理_变频调速技术的原理应用及节能分析
变频调速异步电动机的原理_变频调速技术的原理应用及节能分析1.变频器的工作原理：变频器是一种能够改变交流电的频率和电压的电气设备。
它由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。
其工作原理如下：-整流器：将输入的交流电转换为直流电，去除电源中的谐波成分；-滤波器：使输出的直流电平滑，减少电压的波动；-逆变器：将直流电转换为可调变的交流电，并通过PWM技术控制输出电压和频率，实现对电动机的调速控制；-控制电路：根据输入的控制信号，通过对逆变器的控制，调整输出的频率和电压，从而实现对电动机的调速控制。
2.异步电动机的工作原理：异步电动机是一种最常用的电动机类型，其工作原理基于电机的磁场相对运动。
其工作过程可分为两个部分：启动过程和运行过程。
-启动过程：当电机通电时，定子产生旋转磁场，同时转子也会受到这个磁场的作用，使转子产生感应电动势。
由于转子电流的存在，产生了磁场，与定子的旋转磁场相互作用，产生转矩，启动电机的运转。
-运行过程：当电机达到额定转速后，转子的相对运动速度几乎等于零，转矩逐渐减小，电机进入稳定运行状态。
变频调速技术的原理应用及节能分析:变频调速技术是目前应用最广泛的电动机调速技术之一，其原理是通过调整电动机的频率和电压，实现对电动机的调速控制。
变频调速技术的应用和节能分析如下：1.应用：变频调速技术广泛应用于各个行业的电动机调速系统中，如机械制造、石油、化工、电力、冶金、电梯等。
它可以实现对电动机的平稳启动、精确控制和高效能的调速，提高了设备的运行效率和负载能力，降低了机械系统的噪声和振动。
2.节能分析：变频调速技术与传统的机械调速和调压调频方式相比，具有以下节能优势：-调速范围宽:变频器可以根据实际需要，调整电动机的转速范围，满足不同的工况需求，避免了传统调速方式中频繁启停和机械调速的问题，提高了能源利用效率。
-调速精度高:变频器可以通过数字控制，对电动机进行精确的调速控制，使得设备能够在要求的精度范围内工作，减少能源的浪费。
交流电机变频调速原理与应用
交流电机变频调速原理与应用一、交流电机变频调速原理交流电机通常采用变频调速技术实现调速功能。
交流电机变频调速是通过改变交流电的频率和电压来调节电机的转速的方法。
具体原理如下：1.基本原理交流电机的转速与输入电压的频率成正比，与输入电压的幅值成反比，即转速∝频率/电压。
通过控制交流电的频率和电压，可以改变交流电机的转速。
2.变频器变频器是实现交流电机变频调速的关键设备。
它将输入的固定频率和电压的交流电转换为可调节频率和电压的交流电。
变频器主要包括整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成部分。
3.控制策略交流电机的转速控制主要包括开环控制和闭环控制两种策略。
开环控制是指根据负载的需求设定输出频率和电压，然后通过变频器将相应的频率和电压输出给电机，控制其转速。
闭环控制是在开环控制基础上加入转速反馈信号，通过与设定值进行比较，通过调节输出频率和电压来实现转速的闭环控制。
4.变频器的工作原理变频器主要由整流器、逆变器和控制电路组成。
整流器将输入的交流电转换为直流电，再通过滤波器进行滤波，消除电压的脉动。
逆变器将直流电转换为可调节频率和电压的交流电，然后通过控制电路将其输出给电机。
控制电路根据负载的需求，通过调节整流器的初始参考频率和电压，控制逆变器输出的频率和电压，从而控制电机的转速。
二、交流电机变频调速应用1.机械制造在机械制造领域中，交流电机变频调速主要用于通风设备、水泵、压缩机等机械设备的变速调节，实现节能和控制精度的要求。
2.电力工业在电力工业中，交流电机变频调速可用于煤矿输送机、调节阀、风力发电机等设备的控制，提高设备的运行效率和安全性。
3.建筑行业在建筑行业中，交流电机变频调速可用于电梯、升降机、风机等设备的调速控制，提高设备的安全性和舒适性。
4.汽车制造在汽车制造领域中，交流电机变频调速广泛应用于汽车空调、冷却风扇、座椅调节器等设备的调速控制，提高汽车的舒适性和能源利用率。
总结：交流电机变频调速通过改变交流电的频率和电压，实现对电机转速的调节。
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交流变频调速技术节能应用分析
俞文英
(安徽电子信息职业技术学院电子系,安徽蚌埠233000)
摘 要:介绍了交流变频调速类型、基本原理和节能原理及分析,并在有关行业生产过程中,采用变频调速技术,实现节能、改善工艺、提高了产品质量,并阐述了变频调速技术(或装置)存在的优点,以及发展趋势.
关键词:变频调速;节能;工艺
中图分类号:O441 文献标识码:A文章编号:1009-4970(2009)05-0054-02
收稿日期:2009-02-19
作者简介:俞文英(1952-),女,浙江宁波人,副教授.
0 前 言
随着电力电子技术、微电子技术与控制理论,
以及电力开关器件的发展,交流变频技术从理论到
实践,逐渐走向成熟.变频调速以其效率高、调速
范围大、调速精度高、特性硬、无极调速等优点,
在各种交直流调速系统中逐渐占主导地位.在各行
各业的工程设计或技术改造中,尤其是节能技术改
造方面,变频调速技术的应用正在不断扩大,并从
简单的节能向改进工艺,提高产品质量与产量的综
合型方向发展.本文通过简述交流变频调速基本原
理及在实际生产应用中变频调速技术的节能原理,
具体结合有关生产实例,阐述变频调速在实际生产
应用中实现节能、改进工艺,提高产品质量等方面
的应用及分析.
1 变频调速类型及基本原理
1.1 交流调速及变频调速类型
交流调速根据电动机类型不同可分为,异步电
动机调速和同步电动机调速两大类.异步电动机的
转速公式为
n=n1(1-S)=60f1
p
(1-s)
改变式中有关参数,异步电动机可分别有三种基本调速方法,即:变极调速,变频调速,变转差率调速.其中变频调速又可分为间接变频调速和直接变频调速等.同步电机根据其转速公式可分为他控变频调速和自控变频调速两大类.1.2 变频调速基本原理
变频调速是一种通过改变导通状态(导通/截
止),使工频频率从0-50Hz连续变化,电动机转速由初始到最大可调.以高可靠性交流异步电动机变频调速为例,根据其转速公式可知:当转差率S 变化不大时,异步电动机的转速n基本上与电源频率f
1
成正比.连续改变电源频率,就可平滑改变电动机的转速,但单一调节电源频率将导致电动机运行性能恶化.根据电动机正常运行时定子端电压公
式
1
≈E
1
=4.44f1N1K w1ΦO,分析可知:
当保持U
1
不变,f
1
减小时,Φ
(主磁通)增加,导致磁路饱和,励磁电流增大,功率因数降低,当f1增大,Φ0(主磁通)减小,电磁转矩及最大转矩下
降,过载能力降低.若在改变f
1
的同时,改变定子
电压U
1
以维持Φ
不变,或保持电动机过载能力不变,就能保持电动机有较好的运行性能.
一般设计中,只要保持在任何类型负载变频调速下,电动机过载能力不变,就能实现电动机较好
运行性能.故变频调速时,U
1
与f
1
的调节与负载性质有关.根据负载性质不同,变频调速又分为恒转矩变频调速和恒功率变频调速两种.而实际应用中为获得较好的变频调速性能,在变频的同时,常按不同规律改变定子相电压,实现恒转矩调速和恒功率调速,以适应不同负载要求.
2 变频调速节能原理及分析
2.1 恒转矩类负载变频调速及节能分析
为便分析,假定电动机输入功率等于这类装置
2009年10月 第28卷第5期
洛阳师范学院学报
Journal of Luoyang Nor mal University
Oct,2009
Vol.28No.5
的轴功率,即:不考虑装置效率影响.由于该类负载的轴功率正比于电动机转速,即p ∝n .理论上这类负载调速所节省的能量与调速范围成正比,若转速降到原来的一半,则其比定速运行时功率可节省50%功耗.
2.2 水泵、离心风机类负载的节能原理及分析
由流体力学知,理论上改变离心泵转速时,泵特性如下式
Q 1Q 2=n 1n 2,H 1H 2=n 1n 22,P 1P 2=n 1
n 2
3
式中,Q 为流量,H 为扬程,P 为泵轴功率,n 为泵转速,下标1、2为泵的两种不同转速.
上式可见,当流量从100%下降为80%时,功率从100%下降为51.2%,可节省48.8%功耗.以风机为例,根据流体力学原理,流量与转速成正比,风压与转速的平方成正比,轴功率则与转速的立方成正比.理论上,如果流量为额定流量的75%,使感应电动机转速控制在额定转速的3/4运行,其轴功率为额定功率的42%,与采用挡板调节相比,可减少58%的功率,如果流量下降到额定流量的50%时,感应电动机转速可控制在额定转速的1/2运行,其轴功率为额定功率的1/8,与采用挡板调节相比,可减少7/8的功率.由于调速转差功率损耗和控制装置的附加功率损耗都比调速减少的功
率损耗小得多,实际节电效果是显著的.故调速技
术应用于负载率偏低、流量变动较大的风机和泵类电力拖动上,节电效果明显.
3 结 语
节能降耗是降低生产成本,提高产品市场竞争力,谋求生产厂家发展的重要手段.随着电力电子技术飞速发展,半导体变流技术应用,特别是大规模集成电路、计算机控制技术的发展,以及现代控制理论,微机、微电子控制技术的应用,从而使变频调速技术和装置正在向小型化、高性能、高频化、数字化、智能化以及快速性、可靠性、经济性等方面发展,且不断提高和完善.参考文献
[1]顾绳谷.电机及拖动基础(第2版)[M ].北京:机械工
业出版社,1996.
[2]陈伯时.电机拖动自动控制系统(第2版)[M ].北京:
机械工业出版社,2000.
[3]许晓凤.电机及拖动(第2版)[M ].北京:高等教育出
版社,2004.
[责任编辑 胡廷锋]
Exchange Frequency Conversi on Veloc ity M odul a ti on Technology
Energy Con serva ti on Appli ed Ana lysis
Y U W en 2ying
(Electr onics Depart m ent,Anhui Vocati onal College of Electr onic I nf or mati on,Bengbu 233000,China )Abstract:This paper intr oduces the exchange frequency conversi on vel ocity modulati on type,the basic p rinci p le and the energy conservati on p rinci p le and the analysis .Thr ough the related p r ofessi on p r oducti on p r ocess,this re 2search uses the frequency conversi on vel ocity modulati on technol ogy,realizes the energy conservati on,the i m p r ove 2ment craft,t o i m p r ove as pect and s o on p r oduct quality merits,elaborated the frequency conversi on vel ocity modu 2lati on technol ogy (or install m ent )exists merit,as well as trend of devel opment .Key words:frequency conversi on vel ocity modulati on;energy conservati on;craft
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55・ 洛阳师范学院学报2009年第5期 。