变频节能技术的研究与应用
变频器节能技术应用与研究
。
．
节 能 率 ＝
辈 竖＝ 与 ＝ — Ｐ ． － ０ ． ０ ６ ４ Ｐ ｏ
节 约 大 量 电 能
０ ． ５
Ｏ ． ６ Ｏ ． ７
０ ． ５
Ｏ ． ６ Ｏ ． ７
ｌ ２ ． ５ ％
２ １ ． ６ ％ ３ ４ ． ３ ％
８ ７ ． ５ ％
７ ８ ． ４ ％ ６ ５ ． ７ ％
。
０ ． ８
０ ． ９ １
Ｏ ． ８
０ ． ９ ｌ
５１ ． ２ ％
７ ２ ． ９ ％ １ ｏ ｏ ％
４ ８ ． ８ ％
２ ７ ． １ ％ ０
供热公司胜利锅炉房将 电动机改为变频调速 ． 其中 表 ２ 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据
电源
工频 变频
长设备使用寿命 ， 提 高经济效益 。
【 关键词 】 变频器 ； 节能； 水泵； 风机
Ｏ 引 言
采用阀门（ 挡板） 控制可节 约能量 。
锅炉是 比较 常见 的用于集 中供热设备 ． 通常情况下 ． 由于气温 和 ２ 水泵、 风机的节 能计算和分析 负荷 的变化 ． 需对锅 炉燃烧情况进行调节 ． 传 统的调节方式其原理是 通 常转速 １ １ 与频率 ｆ 成正 比 ．若将 电动机的运行频 率 由原来 的 依靠增加 系统 的阻 力 ． 水泵采用调节 阀门来控制 流量 ． 风机采用调节 ５ ０ Ｈ ｚ 降至 ４ ０ Ｈ ｚ 时． 其 实际转速则降为额定 转速的 ８ ０ ％． 即实 际转 速 风 门挡板开度的大小来控制风量。 但在运行 中调节 阀门、 挡板的方式 ． 和额定转速 ‰＝ （ ２ ０） ｎ ＝ ０４ ‰ 设 Ｋ为电机过 载系数 ， 则电动机 不论供热需求大小 ， 水泵 、 风机都要满负荷运转 ， 拖动水泵 、 风机 的电 动机 的轴功率并不会 改变 ． 电动机消耗 的能量也并 没有减少 ． 而实 际 额定功率 ： ３ 因此 电动机运行在 ４ ０ Ｈ 时， 实际功率为： 生产所需要 的流量一般都 比设计的最大流量小很 多． 因而普遍存在着 ： Ｋ ： （ ０ ． ４ ｎ ０ ． ０ ６ ４ Ｋ ３ ： ００ “ 大马拉小车” 现象 锅炉这样的运行 方式不仅损失 了能量 ． 而且增 大 ６ ４ Ｐ ． 了设备损耗 ． 导致设备使用寿命缩短 ， 维护 、 维修 费用 高。把 变频调 速 技术应用于水泵（ 或风机） 的控制 ． 代替 阀门ｆ 或挡板） 控制就能在控制 过 程 中不增加管路 阻力 ． 提高系统的效率 变频调 速能 够根据 负荷的变 表 １ 电动机节能率 化使电动机 自动、 平滑地增速或减速 ， 实现 电动机元级变速。 变频调速 实际频率， 额定频率 实际转速， 额定转速 实际功率／ 额定 功率 节能率 范围宽 、 精度高 ， 是 电动机最理想的调速方式 。如果将水泵 、 风机的非 ０ ． ４ Ｏ － ４ ６４ ％ ９ ３ ． ６ ％ 调速 电动机改造为变频调 速电动机 ． 其耗 电量就 能随负荷变化 ． 从 而
关于机电设备中变频节能技术的探究
关于机电设备中变频节能技术的探究摘要：目前机电设备运行最大的问题就是一些设备尚未更新换代，技术不成熟，导致机电设备在运行过程中出现电能耗损的问题。
而在机电设备中应用变频节能技术，能够解决这一难题，即起到提高电能利用效率、减少能耗的作用。
本文首先介绍了变频节能技术的应用原理，介绍了其在机电设备中所发挥的作用和成果，最后阐述了变频节能技术在运输机、通风机、控制系统、采煤机等机电设备中的应用，希望能够更好地发挥变频节能技术应用的价值。
关键词：机电设备；变频节能技术；技术探究引言变频节能技术是一种节能环保型技术，可以改变工频电流的频率，这种变化是利用半导体元件的通断来实现的。
简言之，就是通过供电频率的变化使电机转速也跟着改变，使电机在运转的时候能够降低损耗，同时保持煤炭高效率的生产。
变频技术可以控制电机，使电机的转速根据当时的工作状态自动加快或减慢，比如当设备空载时，变频技术会降低电机的转速，从而减少电能损耗。
变频节能技术的应用，可以减少煤炭生产中的电力成本，还可以减少设备排出的污染物，降低煤炭开采对于环境的影响，有力地响应了国家可持续发展战略。
机电设备是煤炭生产进程中必不可少的一类器械，对于煤炭生产效率的提升具有很大的帮助。
为了生产大量的煤炭，运输机、通风机等机电设备长时间保持高负荷运转，耗费大量电力能源的同时也会提高煤炭的生产成本。
变频节能技术可以很好地控制煤矿企业中机电设备的电能损失，可以将变频节能技术应用到井下的机电设备中，减少机电设备的功耗，避免对电力资源造成损耗。
1.变频技术作用及其成果1.1提高系统效率变频技术有利于提高系统效率，液力耦合器主要用于连接减速器和电机，但是由于其是利用液体来进行传动的，因此，其传动效率相较于电机和减速器直接连接的传动效率明显要低，而变频器的应用能够减少耦合器应用，同时也能够使系统效率得到有效提升。
同时，由于变电站距离矿井比较远，电压存在波动现象，但是应用变频器能够稳定电压，起到节能作用。
抽油机专用变频节能技术应用研究
抽油机专用变频节能技术应用研究摘要：随着社会经济的不断发展与进步，油田企业的生产水平也达到了一个新的高度，抽油机是整个石油开采工作中耗能比较大的生产设备，在进行开采工作时，其工作情况是随着供液量的变化而改变的，一旦出现问题，将会浪费很多电能。
本文主要对抽油机专用变频节能技术进行研究，介绍了抽油机在进行节能改造的过程中，变频器的应用情况。
在改造之后，使抽油机能够高效的运行，从而达到提高生产水平与节能降耗的目的。
关键词：抽油机;变频器;节能技术在进行开采工作时，抽油机是通过电动机来实现减速器驱动的，能够有效的带动连杆机构，使驴头能够实现上下摆动工作，在驴头进行摆动的过程中，会在抽油杆的带动下，使得活塞泵能够正常运作，以此来实现整个抽油过程。
在抽油机进行开采工作的过程中，会产生一定的负载效应，对减速器的经扭矩也会造成一定的影响，这样的情况主要反映在电动机上，具体表现为电流的变化较大。
据抽油机的平衡装置主要表现来看，对于扭矩的要求较高，即使在静止的状态下也能够有效的启动。
为了能够实现这项目标，在选择电机设备的过程中，需要格外的重视电机的额定功率，保证能够满足对于额定功率的要求，在启动后能够使电机在轻载的状态下工作。
在这样的情况下，电机的效率大约在50%，其功率的因数则约为0.4左右，存在着能源浪费的情况，因此，需要对其进行有效的节能规划。
在具体的节能处理过程中，可以分为两个方面进行考虑，一是从电机的自身进行考虑，有效的提升电机的符合率与效率。
二是从系统的层面进行考虑，改变电机的机械特性，在抽油机、抽油泵、抽油杆有着较高配合度的情况下，提升系统效率。
通过对比以上两种情况发现，第二种改善方式更有潜力，在抽油机中假装变频技术，不仅可以使抽油机、抽油泵与抽油杆之间有着较高的被合度，还可以在有效提升自动化系统的情况下，对工作人员的工作量进行减少，在实现节能降耗的情况下是经济收益更上一层。
1 抽油机专用变频节能技术的改造方案1.1 改造难点在对抽油机进行改造的过程中，所存在的难点主要有：①在其循环单一的工作过程中，有着两次发电的状态。
变频器应用技术研究论文参考范文
变频器应用技术研究论文参考范文随着我国电力技术和科技的快速发展，电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。
这是店铺为大家整理的变频器应用技术论文参考范文，仅供参考!变频器应用技术论文参考范文篇一：《变频器节能技术应用与研究》【摘要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点，阐述变频调速节能原理，提出泵与风机应采用变频技术，已降低成本，延长设备使用寿命，提高经济效益。
【关键词】变频器;节能;水泵;风机0 引言锅炉是比较常见的用于集中供热设备，通常情况下，由于气温和负荷的变化，需对锅炉燃烧情况进行调节，传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力，水泵采用调节阀门来控制流量，风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。
但在运行中调节阀门、挡板的方式，不论供热需求大小，水泵、风机都要满负荷运转，拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变，电动机消耗的能量也并没有减少，而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多，因而普遍存在着“大马拉小车”现象。
锅炉这样的运行方式不仅损失了能量，而且增大了设备损耗，导致设备使用寿命缩短，维护、维修费用高。
把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制，代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力，提高系统的效率。
变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速，实现电动机无级变速。
变频调速范围宽、精度高，是电动机最理想的调速方式。
如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机，其耗电量就能随负荷变化，从而节约大量电能。
1 变频器应用在水泵、风机的节能原理图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。
图1中，曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时，阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线R1为部分负荷时，阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。
采用阀门(挡板)控制时，流(风)量从Q2减小到Q1，阻力曲线从R2移到R1，扬程(风压)从HA移到HB。
浅析变频器节能技术原理及其应用
要： 近几年来 ， 经济得到了迅速的发展 ， 随之 而来的信息技 术、 电子技术 ， 和计算机的技 术也有了较快的发展，变频器的使 用， 使技术 水平 应用
也得到了不断的提 高， 对能源的节约力度也进一 步增 强。变频技术的使 用， 对推进我 国构建可行 的节约型社会， 提供了 较 大的技 术支持。 关键词 ： 变频器 节能技术原理
而 且 在 震 动 的 时候 对 阀 门 和 挡 利 用 效 率 。 化 主要 是 通 过 半 导 体 元 件 来 完 成 的 ， 之 后 大 的 电 流 ， 电机 功 率 的 因 数 也 相 应 得到 提 板 的 损 害 也 是非 常大的， 对 管 路 和 设 备 的 高 ， 这 样 就使 电机 的运 行更 加 经济 。 再 将 交 流 电转 化成 为直 流 电 ， 在 逆 变器对 电 流 和 电压 进 行调 控 的 同时 使 机 电设 备 达 到 使 用 寿 命 也 是 非 常不 利 的 。 变 频 装 置 的 使 无 极 调 速 的 程度 。 总而言之， 变频 技 术 就 是 用 ， 利 用变 频 器软 启 动 的功 能 ， 使 启 动的 电 ５ 结 语 通 过 电流 改 变 频 率 来 对 电机 的 转 速 进 行 控 流 从 零 开 始 ，最 大 的 值 也 不 会 超 过 额 定 电 变频 技 术 的 使用 提 高 了产品 质量 ， 降低
个 例子， 一 台功 率 是 ５ ５ｋ Ｗ的水泵电机 ， 将
它 的 转 速调 到 原 来转 速 的 ８ ０ ％的 时 候 ， 它 的 需 要 频 繁 地 对 流 量 进行 调 整 ， 所 以根 据 现
其 在 电能 上 的 消 耗 以 及 挡 板 、 阀 门 等 一 些 耗 电量 是 ２ ８ ｋ ｗ／ ｈ ， 省 电率 是 ４ ８ ％。 但 是 如 场 的实 际情 况和 需 要 ， 确 定 出电动 机 实际工 ０ ％的 时候 ， 耗 电量 就 作 的 频 率是 ４ Ｏ ＨＺ ， 并 且 采 取 了手 动 控制 的 设 备 的节 流 损 失 ， 还 有 对 它们 的 日常的 维 修 果 将 转 速调 到 原 来的 ５ 千 瓦每 小 时 ， 省 电率达 到 ８ ７ ％。 和 维 护 的 费用 几乎 占成 本的 ２ ０ ％， 这 是 一 笔 变 成 了６ 不小 的 生 产 费 用的 开支 ， 随 着 经济 的发 展 ， ２ ． ２ 采 用功 率因 数补 偿 方式 进 行 节能 改革不断深 入， 市 场 竞 争 不 断加 剧 ， 节 能 降
变频器节能技术原理及应用
变频器节能技术原理及应用近几年来，科学技术不断进步，经济也得到了突飞猛进的发展，变频器节能技术广泛的应用到了各行各业中，推动了我国变频器相关技术的发展。
现在许多企业应用了变频器技术，对电器设备的效率有很大的提升。
本文主要介绍了国内外变频器的发展现状、变频器的节能原理以及变频节能技术在生产中的应用。
标签：变频器；节能技术；应用原理引言变频器节能技术最早应用于上世纪八十年代，变频器节能技术自应用以来，便作为交流电动机的调速、节能的重要设备。
变频器的优点是有利于交流电动机在工作时节约能源、降低耗材、改善工艺、改善生产环境与提高生产质量等。
正是因为变频器节能技术的这些优点，才使得他更有竞争力，它改变了传统的电动机变级调速和直流调速的方法，提高了交流电动机的工作的效率，促进了变频器在节能方面的发展和应用，成为了现代最为合理的设备调速方案。
1、变频器的发展现状1.1 国内发展现状目前，国内低压变频厂商较多，生产的变频产品多是中小功率的，对于生产高压大功率变频产的商家很少。
只有个别企业，因具备科研能力和资金实力才能研制并生产高频变压器。
而且国内只有少部分中、高压电机进行了变频条数改造。
高压变频器的品种和性能依然处于发展阶段，每年市场需要大量的进口产品。
1.2 国际发展现状在国外，高压变频技术已经发展成熟，各大品牌的变频器生产商都已经形成了系列化的产品，而且都已经实现了数字化控制系统。
其中，国外品牌的一大特点就是工艺水平完善。
目前，发达国家的变频器应用非常广泛，只要有电机的场合，就会发现变频器的存在。
2、变频器的节能原理变频器的节能原理是将微电子技术和变频技术进行结合，通过调节和控制电机的工作电源方式来实现对电机电力设备的控制。
一般情况下，因变频器节能途径的不同将变频器分为调速节能变频器、提高功率因素节能变频器和软启动节能变频器。
2.1 变频调速节能在实际生产中，我们可以借助变频器进行变频调速，来降低设备的运转速度，从而降低能源的消耗，最终实现节能。
电机变频节能技术应用总结
次风机 、 结水泵 电机进行变频 改造后 ， 凝 原先 Ｄ ｓ系统对一次风 ｃ
系统 、 凝结水系统 的控制 方式发 生了根本改变 ， 必须对 所有设 计顺控 、 自动逻辑和画面进行全面修 改， 增加 变频模式下操作 、 顺控启停 、 事故 联锁、 协调控制等功能。 四、 改造前后效益对 比分析 为了摸准变频改造 的节电效益 ， ＃ 、 在 ２ ３机组 的凝结水泵 、 一次风 机变频 改造 后进行 了测试试验 ：参照 ２ ０ ０６年 ｌ ２月份 负荷变 化工 ～ｌ
二、 改造的必要性
１ 由于 电机采用工频 电机， ． 出力不随机组 负荷 的调整而发生 改变 ， 因此厂用 电指标一直保持较高的水平， 为了响应国家 的节能号 召， 少 减 不可再生能源的消耗 ，我公司商讨决定与北京利德华福 电气技术有 限 公司、 北京合康亿盛 电气公司和 日立 中国公司合作 ， 一次风机 、 结 在 凝 水泵电机应用变频节能技术 ， 进行变频改造 。 ２ 一 次风 机 电机 的 功 率 为 １Ｄ Ｋ ， 凝 结 水泵 电机 的 功 率 为 ． ６Ｏｗ
在凝 结水 泵改造 前， 机组负荷越 小， 凝结水系统节 流损失越大 ： 变 频改造后， 系统阻力损失大幅下降 ， 相应 的功率也就节 省下来 了， 以 所 凝结水泵 电机在低 负荷时节 电效果明显 。 ３２ ．＃机 组一次风机 电机有 ２台， 有功 功率为 ２ １０ Ｋ ， ｛ ６ ０ ｗ 改造两 台 投入 ３８万元 。在 ２ ０ ６ ０ ７年 ７月中旬进行 了 ２ ＃机 组一次风机改造后效 率试验。 试验参数主要有一次风机 电流 、 一次风压 力。 试验 时， 一次风机 调整 门全开， 随着机组 负荷变化 ， 一次风机通过 转速调整一 次风 压力。 本次试验共有 四个工况， 机组负荷分别为：８ Ｍ 、０唧 、５ Ｍ 、０ 删。 １０ ｗ ２ ０ ２ Ｏ Ｗ ３ ０
兖州矿区变频节能技术的研究与实践
⑤ 电子 过流保护功能设置。这是为了保护电动机 因过
流而烧毁 ， 电保 护功能对 电动机及 电缆 实时监视绝缘情 漏 况。工作电流超过设定值 时过 流保 护功能动作 ， 缘值 下 绝
降至设 定值 以下时漏 电保护功 能将 切断电源 ， 实现保 护牵
引 电 动机 的要 求 。
送至高速记数模 块 ，待其译为 Ｂ Ｄ码后存入 内部存储器 ， Ｃ
Ｊ ８ １— ９７ 《 用提 升机 和 矿用 提升 绞 车安 全要 求 》 Ｂ ５ ６ １９ 矿 、 Ｍ ／８ ４ １ ９ （ 矿用提升 信号装置 通用技术 条件》 ＴＴ ３ — ９ ９ 煤 （ 等要 求， 使绞车运行 系统得 以优化 。
电控系统 和保护 系统采用 变频调速 技术 ，输 入 电源 ６０Ｖ、０ ， ６ ５ 电压允许波动范 围 一１ ％ ＋１ ％， Ｈｚ ５ ０ 允许频率
的类 似项 目 比， 相 无论是可靠性 还是参数变更灵活性都具
有不 可比拟的优越性。
波动范 围 ±２ ％， 出功率 ２ ０ Ｗ， 出频率 ０ ５ ｚ ． 输 ５ ０ 输 ｋ ０Ｈ 连
此项成果的主要功能如下 ：
７ Ｉ ８ 杰轾辕椭 阐 ・ ０２ － 第１ ２ １￣ 期
Ｉｖ ｒ ｅ ｐ Ｌ 口 ｉｎ ｎ ｅ ￣ ｒＡ ｐ ｉ 七Ｄ ｓ变 频 器 应 用 实 例 ｃ ｃ
动与停止 过程 中最好做 到加 速度是连续 的，即 ｓ形加 、 减 速曲线。当井 下及井 口停车倾角很小时 ， 要求提升机运行
速度很低 ， 否则会 出现 “ 松绳 ” 现象。另外 ， 井筒罐道要求变 频器能以不 同频率工作 。根据现场情况 ，变频器可设 置 ５ 个频率段 主令控制器 的不 同位 置对应不 同 的直 流控制 电 压， 即对应不同的运行频率 。
变频节能技术冶金工业中的研究与应用
变频节能技术冶金工业中的研究与应用摘要：随着冶金工业节能降耗的迫切要求，变频节能技术在冶金工业中的应用已成为一种趋势。
变频调速技术随着自动控制技术及电子技术的快速发展在工业中得到广泛应用，变频技术的应用有效提高机组自动化水平，降低冶金成本，提高了电机设备使用寿命. 关键词：变频技术；调速控制；节能中图分类号：tu855 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）23-392-010前言冶金行业是在国民经济中的比重非常大，现代冶金企业的特点不同于其它行业的工业企业，生产规模较大，资源比较密集，自动化水平比较先进，连续、高效式地生产流程性企业。
冶金行业的现状是能耗较大，污染严重，而且对自动化水平的要求较高。
具备一定规模的钢铁企业基本上都已实现车间内的过程自动化控制系统，车间的生产已经高度的自动化，生产现场，有大量的现场设备需要进行控制。
比如高炉的炼铁除尘风机。
由于在出铁过程中会有大量烟尘产生，除尘风机需要瞬间提高风量，在整个冶炼过程中将废气排走，以降低环境污染，满足工艺要求。
以前的除尘风机都是通过挡板调节风量，现在采用变频器进行调速，就节省了损耗在挡板上的能量。
炼钢厂有转炉水泵房、精炼炉水泵房、连铸机水泵房，由于生产设备需连续冷却，所以各水泵房水泵需连续运行，能耗较大。
另外冶金行业现场的环境非常恶劣——灰尘大、震动强、温度变化大，且需要24小时连续不断地运行，因此对生产现场控制设备较其他行业有更高的要求。
炼铁厂的高炉除尘风机等设备，在冶炼过程中存在很大负荷变化，高变频器应用在这样的工艺场合，利用离心式负载的特性，在较低转速下可以起到节能降耗的作用。
1、变频技术概述变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
通过对电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制技术，在电压不变的情况下实施电频率改变，从而达到用电器的最大功效的发挥和节能的目的，主要采用交- 直- 交转换方式，即将三相380v（220v）/50hz交流电通过整流桥整流变成脉动直流电，通过电解电容滤波后变成平滑的直流电，控制板对ipm、igbt或模块的控制后再将平滑的直流电变成三相频率可变的交流电。
抽油机专用变频节能技术应用研究
抽油机专用变频节能技术应用研究1. 引言1.1 研究背景抽油机作为石油开采中重要的设备之一，其工作效率和能耗一直是人们关注的焦点。
传统的抽油机在工作过程中通常采用恒速运行的方式，这种方式存在能耗高、运行效率低的问题。
为了提高抽油机的运行效率并减少能耗，需要引入新的节能技术。
近年来，随着变频技术的不断发展和应用，抽油机专用变频节能技术逐渐受到人们的关注。
变频技术可以实现电机的调速控制，根据实际工况需求来灵活调节转速，提高工作效率，降低能耗。
将变频技术应用于抽油机中成为了一种趋势和需求。
目前关于抽油机专用变频节能技术的研究还比较有限，对其实际应用效果以及在抽油机工作中的优化方面仍有待深入探讨。
本研究旨在深入分析抽油机专用变频节能技术的应用案例，探讨其节能效果、技术参数优化和系统稳定性等方面的问题，为抽油机的节能和提高工作效率提供理论基础和实际指导。
1.2 研究目的本研究旨在探讨抽油机专用变频节能技术的应用研究，通过对变频节能技术在抽油机中的实际应用进行分析和研究，验证其节能效果，并对技术参数优化以及系统稳定性和安全性进行评估，以期为抽油机的节能改造和提升技术水平提供理论依据和技术支持。
通过本研究，我们将探讨变频节能技术对抽油机的影响，总结其节能效果，并提出未来研究的展望，为抽油机领域的节能技术研究和实践提供参考和指导。
2. 正文2.1 变频节能技术在抽油机中的应用变频节能技术在抽油机中的应用是指利用变频技术来控制抽油机的运行速度和功率，从而实现节能减排的目的。
通过对变频节能技术在抽油机中的应用进行研究和实践，可以有效提高抽油机的运行效率，降低能耗和生产成本。
首先，变频技术可以根据井口产液量的变化实时调节抽油机的转速和电力输出，从而使抽油机在不同工况下保持最佳运行状态，避免过载或低效运行。
这样既可以提高抽油机的工作效率，又可以延长设备的使用寿命，减少故障率，降低维修成本。
其次，通过变频节能技术可以实现抽油机的启停频率的调节，减少频繁启停对设备的损坏，提高系统的稳定性和可靠性。
高效节能变频电机设计方法研究
高效节能变频电机设计方法研究一、高效节能变频电机设计的重要性与背景随着全球能源危机的日益加剧和环境保护意识的不断提升，高效节能的电机设计已成为电机工程领域的重要研究方向。
变频电机作为一种新型的高效节能电机，其设计方法的研究对于推动工业节能和减少环境污染具有重要意义。
变频电机通过调整供电频率来控制电机的转速，从而实现节能和提高系统效率的目的。
1.1 高效节能变频电机设计的必要性高效节能变频电机设计的必要性主要体现在以下几个方面：- 响应节能减排政策：全球范围内，各国政府都在积极推动节能减排政策，高效节能电机的设计符合这一趋势。
- 提高能源利用效率：变频电机可以根据实际工作需求调整转速，减少不必要的能耗，提高能源利用效率。
- 降低运营成本：长期来看，高效节能电机可以显著降低企业的运营成本，提高经济效益。
1.2 高效节能变频电机设计的研究现状当前，高效节能变频电机设计的研究主要集中在以下几个方面：- 材料的优化选择：研究不同材料对电机效率的影响，选择最佳的材料组合。
- 电机结构的创新设计：探索新型的电机结构，以提高电机的效率和性能。
- 控制策略的改进：研究更加先进的控制策略，以实现电机的最优运行。
二、高效节能变频电机设计的关键技术高效节能变频电机设计的关键技术涵盖了多个方面，包括电机设计理论、材料科学、制造工艺和控制技术等。
2.1 电机设计理论的创新电机设计理论的创新是实现高效节能变频电机设计的基础。
这包括：- 电磁场理论的应用：深入研究电磁场理论，优化电机的磁场分布，减少能量损耗。
- 热力学分析：对电机进行热力学分析，设计合理的散热结构，保证电机在不同工况下的稳定运行。
2.2 材料科学的研究材料的选择对电机的性能和效率有着直接影响。
研究包括：- 高性能永磁材料：开发和应用新型高性能永磁材料，提高电机的扭矩密度和效率。
- 绝缘材料：研究和选用适合变频电机的绝缘材料，提高电机的可靠性和寿命。
2.3 制造工艺的优化制造工艺直接影响电机的质量和性能。
浅析变频节能技术在火力发电中的应用
１ 引言
近年来 ，随着节能减排 的不 断推广 ，变频 技术也得到了快速 的发 展 ，而如何在火力发 电中更加高效 的利用变 频技术 ，也开始受到越来 越多的社会重视 ，通过变频技术 的应 用，推动火力发电技术的革命 。 加快变频节能技术在火 力发 电中的应用 ，首先要注意的就是要求企业 对变频节能的重视 ，加大关于变频技 术在 火力发 电中的研究 ，使其能 够更加广泛有效 的应用到火力发 电中来 ，让变频节能技术在火力发 电 中拥有更加长远的生命 力。
１ ８ ３
柬工豢
电 力用
李 奕 （ 江西萍 乡矿业集团公司安源电厂 ， 江西 萍 乡 ３ ３ ７ ０ ０ ０）
摘 要： 随着科学技术的不断进步， 火力发 电作为传统的行业 ， 也得到 了快速的发展， 其 中的变频技术 的应用就将为 火力发 电带 了新的技术革命 ， 从 而进一 步提 高发 电的效率以及 降低 能源的浪 费。本文通过对变频节 能技术 的介绍 以及在 目前火力发 电 中的应 用，为节能变频技 术能够更加广 泛的推 广提 高参考 。 关键 词：变频技 术；火力发 电；节能
２ 火力发 电企业现状
目前在我 国，许 多的调查结果 显示在 企业的生产过程 中依然存在 着能源浪费的现象 ， 尤其是在 火力发电企业 中 ， 能源 的浪费尤其严 重， ４ ． ３ 水 泵 发 电机组 的效率低 、煤 损高、浪费严重依 然是 目前火力发 电过程 中的 目前的火力发 电技术 中会使 用到两种水泵 ：循环水泵 以及凝结 水 重要 问题 ，造成 了大量 的能源 损耗 ，除此之外 ，火力发 电会 向大气输 泵。 送大量的工业废气 ，其 中的二 氧化 碳含量大大超过 了国家 的标准 。 目 循环水泵的功用就是不 断的为机组 提供用于冷凝 的循环水 ，一般 前 国家正在不 断加强关于加大环境保护与节能减排 的宣传 ，所 以。火 使用动页可调式的轴流泵 ，这种泵 的弊端就是只能一种效率工作不 能 力发 电必须对原有的技术进行革新 ，引进新 的生产技术 。 进行调节 ，改变工作效率 ，由于 不能适应机组的工作条件 ，很容 易造 成浪费。通过使用变频技术 ，就 能很 好的调节循环水泵 的功率 ，能够 ３ 变频技术的原 理及作 用 在节约能源 的基础 上避免 了水 资源 的浪 费。 变频器 的工作原理 就是通过半导体通断转换将一种频率 的电源 转 凝结水泵一般在吸入侧 为真空 ，泵的出力也是 固定 的数 值。 目前 化为另外一种频率的设备。 目前的变频器主要是 由整流 、 滤波、 在整流 、 的凝结水泵通过调节 电动 调节 门的工作实现定速的 目的，容 易造 成流 制动单元 、 驱动单元 以及检测单元等构成的 ，目前的变频器多种多样 ， 量的浪费 ，出 口处压力增 高，水 泵漏水的问题 。这样一来 ，凝结 水泵 般通过不 同的使用位置能够划分为通用变频器 、高性 能变频 器、单 就会浪费大量 的电力以及水资源 ，而且水泵的运行也会变得 不正常 ， 相变频器 以及 电流变频器等。如果按照工作 电压划分可 以分为 高压和 降低了使用寿命 ，造成 了很大 的资源 浪费 。利用变频技术 ，通过 变频 低压变频 器两 种 ，按照 电源 的性质能够分为 电压型变频器 以及电流型 器调节凝结水泵 的工作效 率 ，改变了凝结水泵不能调 速的问题 ，通过 变频器 。如果 电机的工作情况不是满负荷或者变化 的情况 下 ， 在 满足 对流量的调控 ，避免了资源浪费 ，增加了经济 利益。 电机驱 动力要求的同时 ，还会 因为多余力矩 的影 响造成 能源的浪费 ， 如果设备 安装了变频器 ，变频器就会依据实 际工作 的情 况 ， 通 过对 电 ５ 变频 技术在火 力发 电设备 的应用前景 机转速 的控制 来调控 电机的功率 ，避免 了多余 的浪 费。变频器 的工作 虽然变频技术 已经开 始逐 渐应用到火力发 电设备 中 ， 但 是还是依 般是通过交 一 直 一 交的工作方式 。 然拥有 巨大 的应用 空间 ，可以说 ，变频技术的应用程度将会 再次推动 我 国相关产业 的革命 。我国的火力发 电设备众 多，在 目后的设备升级 ４ 变频调速技术在火力发 电厂 中的应用 中变频技术必将发挥更 大的作用 。随着 电子技术 的不 断进 行 ，火力发 ４ ． １ 燃 油 系统 电对于变频技术 的需要会 变得 更大 ，变频器也必将成 为火力发电设备 火力 发电 中的燃油 系统一般 使用在 锅炉 的启动 点火 以及朱 燃油 中起到更加重要的作用 。 上， 燃油 系统 的运行一般在超压状态 ，造成 了火力 发电安全隐患。除 此之 外 ，还需要在燃油系统的锅炉前 以及油母管 周围安装数量众多的 ６ 结语 高温蒸 汽管路。所以 ，对于火力发 电的燃油 系统一般需要 进行技术的 目 前 的我 国火力发电依然存在着 巨大 的资源浪 费问题 ，需要我们 革新 。 从实 际的需要 出发 ， 不 断的去完善火力发 电技术 ，对 于设备的调控 ， 利 用变频技术 ， 调节燃油 系统的压力 ， 能够很好地达到节能 目的 。 还需要变频技术 的支持 。变频技术在整个的火 力发 电系统中有着重要 通 过不 断的对锅炉周围的母管油压与规定 的压 力的比对 ，一旦发现母 的意义 ，可 以依据 需要 完成即时的调控 ，调控设备 的运行状态 。在 目 管油压 小于规定数值 ，就会控制供 电泵加大 工作效率 ，增加发动机转 前 国家大力倡导 节能减排的今天 ，变频技术 的应用 ，必将为火力发 电 速， 通 过对供 电泵转速的调节 ，来提升锅 炉周围母 管中的油压 ，满足 技术的发展提供新的方向与动力。 设定 的压 力值 。 假 如检测 发现油压大于设定压力 ， 相应的调节供 电泵 ，
变频空调节能技术应用研究
变频空调节能技术应用研究第一章引言空调是一种广泛应用于生活和工作中的电器设备，随着科技的发展，空调设备的性能不断提高。
变频空调是一种高效、节能的空调设备。
与传统的固定频率空调相比，变频空调可以根据室内温度的不同变化，不断调整能量的输出，从而达到节能的目的。
本文旨在对比分析传统空调和变频空调的节能性能，并分析变频空调的技术原理及应用。
第二章传统空调与变频空调的节能性能对比传统空调（固定频率空调）工作时，无论室内温度是多少，设备都会以固定的频率运行。
这种方式虽然可以将室内温度调整至设定值，但是过程中能量的浪费非常严重，使用功率高，能耗大。
而变频空调则可以根据室内温度的不同变化自动调节能量的输入和输出量，从而达到较高的节能效果。
具体表现在以下几个方面。
2.1 制冷和制热效果变频空调可以根据室内温度的变化自动调节制冷和制热的效果。
当温度降低到设定值以下时，设备会自动减少能量的输出，从而达到较低的耗能量。
这种机制可以大大减少制冷和制热过程中的能量浪费。
2.2 运行能源效率变频空调的能源效率要比传统空调高出许多。
此类空调设备所需运行的能量要比传统空调更少，因为它们能够实现动态调节，根据室内的温度变化来调整能源的投入量。
2.3 室内温度稳定性变频空调的室内温度稳定性比传统空调更高。
传统空调只能在室内温度达到一定水平时才工作，并且只有一个固定频率。
一旦温度超出设定值，就会停机。
而变频空调可以实现根据室内温度的变化自动调节，能够保持室内温度的稳定性。
第三章变频空调的技术原理3.1 变频空调的特点变频空调是利用先进的变频技术制造出的空调设备。
它可以根据室内空气温度的变化，自动地调节压缩机的转速，并改变制冷制热的工作方式。
变频空调采用变频控制器将恒温器的控制信号转化为控制压缩机运转频率的直流信号，实现了压缩机运转时的精确控制。
3.2 变频控制器变频控制器可以实现压缩机的运转频率的精确控制，从而达到更高的能源利用率。
变频控制器通过改变AC电源的频率，使压缩机的运转速度和制热、制冷的能量输出与室内温度的变化相匹配，以达到更好的舒适性和更高的能效。
试论变频器节能技术原理及其应用
２ ０ １ ３ 年 第１ ９ 期ｌ 科 技创 新与应 用
试 论 变频器 节 能 技术 原理 及其 应用
王 俊 强
（ 山 东省烟台鲁宝钢 管有限责任公 司， 山东 烟 台 ２ ６ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要： 变频 技 术 主要 应 用 于 交通 流 电动 机 的转 速 调 节 ， 是 交流 电动 机 最具 应 用 价值 以及 最 为理 想 的调 速 装 置 。 在 长 期 的应 用 中
效果 。
Ａ Ｐ Ａ ＝ （ Ｐ ２ ＋ Ｑ ｚ ） （ Ｕ ％ ｏ ｓ Ｏ ） ｘ ｌ Ｏ ’ 与Ａ Ｐ Ａ ＝ （ Ｐ ２ ＋ Ｑ Ｚ ） Ｕ Ｚ ｘ ｌ ０ ３ ｏ 其中 Ｐ 、 Ｑ分 别 为线 路 输 送 的有 功 以及无 功功 率 （ Ｋ ｗ） ， ｕ为 电 路 的 电压 （ Ｋ Ｖ） ， Ｒ与 ｘ 分 别 为线 路 电 阻 以及线 路 电抗 。 为此 可 见线 路 的有 功 功 率损 耗 随着 ｃ ｏ ｓ Ｏ的增 加 而降 低 ， 而线 路 的 无功 损 耗 随着 Ｑ的 减 小 而 降低 。为此 可见 Ｓ Ｐ ＷＭ正 弦脉 宽 调制 型变 频 器 的 电 网侧 的功 率 因 数 接 近 于 １ ， 但 是 同条 件 下普 通 电机 的 自然 功 率 一般 为 ０ ． ７ ６ — ０ ． ８ ５ ． 当使用 变频 器 作 为 电机 的 拖动 电源后 可 以降低 从 电 网吸 取 的无 功 功率 ， 从 而 降低 了线路 的有 功及 无 功损 耗 。 １ － ３软启 动节 能 由于 电机采 用 Ｙ ／ Ｄ启 动 、 全压 启 动 或 者 自耦 变 压 器 减压 启 动 的 启 动 电流 为额 定 电流 的 ４ － ６ 倍， 导 致 了电机 自身 的 铜损 。从 而 引发 线 路 的 电压 波 动 以及 对 电 网 以及 机械 设 备 的 冲击 。 在 电机启 动 过 程 中线 路上 产 生 的 有 功 以及 无 功 损 耗分 别 表 示 为 △ Ｐ ＝ ３ Ｉ Ｒ （ Ｋ ｗ） ， Ａ Ｐ Ａ ＝ Ｉ Ｚ 。其 中 Ｉ 为启 动 电流 ， Ｒ与 ｚ分 比为线 路 的 电阻 以及 阻抗 。 当启 动 电 流 Ｉ 很 大 时 直 接 导 致 以上 计算 数 据 的增 加 ， 尤 其 是 在 大功 率 电机启 动 中 由于无 功 损 耗 很大 ， 为 此 会 导致 电压 的剧 烈 波 动 而影 响线 路 中其 它 设备 的 正 常 工作 。为 了 防止 这 一 问题 的 发生 优 势 要增 加 变 压 器 容量 ， 但 是 在 电机 启 动 后变 压 器 又 出现 浪 费 。 电机 在全 压 启动 中在线 路 中产 生 的电压波动会导致缩短机械设备 以及官 网寿命 。 但 是 借 助 于变 频 启 动 ， 通 过 变 频 器 的 软启 动 功 能将 电流 从 ０缓 慢 的升高 到 额定 值 ， 而 电流 的上 升 速 度 可 以借 助 于 变频 器 的 加速 时 间设定 。在 整个 启 动 过程 中不 会 出现 电流 大 于额 定 电 流 的情 况 ， 为 此 使 用 软 启 动方 式产 生 的功 率 损耗 以及 电压 压 降 要 较 之 全 压 启 动 小很多 ， 从 而 实 现 了节 能 目的 ， 同 时也 减 轻 了启 动 对 于 电 网 的冲 击 ， 对 于延 长 设 备寿 命 具有 很 大 帮助 。 ２ 变频 器 常 用功 能 ２ ． １变 频 器升 速 功能 升 速 过程 属 于从 一 种 稳 定状 态 过 渡 到另 一 稳 定状 态 的过 程 ， 一 般 在保 证 电 流不 大 于额 定 电流 的情 况 下 ， 控 制 升 速 时间 尽 量 短 。变 频 器 除 了 可 以进 行 升 速 、 降速 事 件 的设 定外 ， 还 可 以通 过 对 升 速 方 式 的 预 置来 对 不 同时 段 的 加速 度 极 性 控 制 。常 见 的 升 速 方 式 有 三 种： 频 率与 时 间成 线 性关 系 、 ｓ 形方式 、 半ｓ 形方 式 。 实 际 中要 根据 具 体 的使 用 环境 选 用 升速 方 式 ， 例 如 在 电梯 的运行 中如 果 在启 动 中的 升 速 或 者 降 速过 快就 会 令 人 感 觉 不 舒 服 ，为 此 要 采 用 ｓ 形 方 式 调 速； 而在鼓风机使用 中由于低速 的负载转矩很小 ， 为此可以使用半 ｓ
变频空调器节能技术研究
转 ， 压缩 机容 量相 比， 与 进一 步提 高 了热 交换机 的容 量 比率， 即变成 低压 比运 转 ， 而大 大提 高 了压缩 机 的机械 效 率、压 缩效 率 、容积 效率， 从 节省 电量， 压 缩 机 效 率 明显 提 高 。 变频 技术 并不 是直 接 改变工 频 ５ Ｈ ０ ｚ的交 流 电源 ， 是先 将交 流 电整流 、 而 滤 波后 再通 过半 导体功 率器 件， 将直 流 电逆变 为可 调控 的交变 电源， 供给压 缩 机 即 电动机 。 目前， 变频 空调 器 中的变 频 电路 有交流 变 频 电路和 直流变 频 电 路 两 种形 式 。变频 空 调器 实 现 了 ｖ ／ｆ变 频 控制 方 式 。 变频 空调 器 的 Ｖ ／ｆ变 频控 制方 式 。在变频 的同 时也要 变压 ， 这种 调节 转速 的 方法称 Ｖ／ ｆ 频控 制 。现 在变 频空 调器 的控 制方法 基本 上都 是采用 变 这种 方 法来 实 现变 频 调速 的 。实现 这 种控 制 主要 有 以下 两 种方式 ： （） 宽调制 （Ｗ ）Ｐ Ｍ 调 制可 以直接 在逆 变器 中完成 电压 与频率 的 同 １脉 Ｐ Ｍ ：Ｗ 时变 化， 制 电路 比较简单 。由于 Ｐ Ｍ 调制 输 出的 电压 波形 和 电流波形 都是 控 Ｗ 非正 弦波 ， 具有许 多高 次谐波 成 分， 这样就 使得 输入 到 电机 的能 量不 能得 以充 分选用 ， 加 了损耗 ， 利节 能 。为 了使输 出的波 形 接近 于正 弦波 ， 出了正 增 不 提 弦波 脉 宽调制 （ Ｐ Ｍ 。 Ｓ Ｗ ）
，
１引言 空调 器属 于大 件耐用 商 品， 户购 买空 调器 的 目的在于 改善用户 环 境， 用 创 造 一个 舒适 的环境 空 间。 同时在众 多家 用 电器 中， 空调器 是～・ 个耗 电大 户， 空 调器 的节能 是每个 消 费者都 十分 关心 的 问题 。因此， 如何 提 高其能 源效 率， 减 少用 电量， 既是用 户 选购 空调 的 重中 之重 ， 是国家 节 能政 策所 倡 导的 重点 。 也 由于定 速空调 在 舒适与 能源 效率 方面 做的 不够 好， 因此 空 调制造 商在 ８ 年 代 Ｏ 初 就 开发 出变 频 空调 器， 到广 大 消 费者 的认 可， 受 这是 由于 变频 空 调器 具 有 “ 很好 的节 能效 果 ’ 然其价 格 要 比普通 空调 器 （ 虽 即定 速空 调器 ， 同） 还 下 高， 是赢 得 了７ ％ ８ ％ ０ ￣ ０ 的市场 份 额， 都要 归功 于变频 空 调器优越 的节能技 术， 这 使 其很 快 成为 空调 的最 大卖 点 。但 同时 也不乏 质 疑之 声 ， 开始 怀 疑变 频空 调器 的节 能效 果， 认为这只 是厂 家夸 大宣 传而 已 。围绕 这 个 问题 ， 同人士有 不 同 不 的见 解， 论颇 多。本人 针对 变频 空高器 的技术特 点和 优 点， 争 剖析 变频 空调 器 的： 机理， 针对 性 的对 变频 空 调 器节 能技 术 进行 深 入研 究 。 竹能 有 ２变频 空调 器 的技 术 特点和 优 点 由于变 频空 调器 实现 了对 压 缩机 的变 频控 制 ， 这样 当室 内空调 负荷加 大 时， 缩机在 微 电脑控 制下 加快运 转， 冷量 （ 压 制 制热 量） 相应增 加 ： 也 当室 内空调 负荷减 小 时， 缩机 转速 在 微 电脑控 制 下则按 比例减 小 。变频 空 调器 具有 高 压 效 、 节 能、 启 动 运 转 灵 活 、 故 障判 断 自动 化 等 特 点 。这 种 空 调 可 以节 省 电能２ ％ ０ ， Ｏ ～３ ％ 电源 输 出频率 范 围为 １ Ｈ ～１ ０ ｚ 压缩 机 的转速 在 １ ０ ｒ ５ ｚ ５ Ｈ 时， ５ ０／
关于变频器节能技术的应用与
变频器通过改变电机输入电源的频率，从而改变电机的转速和功率，实现电机 的平滑启动和调速。在电机负载较轻时，通过降低电机转速来减少电机输出功 率，从而达到节能效果。
变频器节能技术的优势与局限性
高效节能
根据负载需求调节电机转速，有 效降低能耗。
软启动
电机启动平稳，减少对机械设备 的冲击。
变频器节能技术的优势与局限性
空调系统领域
节能改造
变频器在空调系统中主要用于节能改造，通过对空调系统的 电机进行变频控制，实现更加智能和节能的运行模式。
舒适性提升
变频器能够精确控制空调系统的风量、温度和湿度等参数， 提高室内环境的舒适性，同时降低能耗和减少噪音。
电力传输领域
智能电网
变频器在智能电网建设中发挥着重要 作用，能够实现电能的稳定传输和智 能分配，提高电力系统的效率和稳定 性。
通过智能化技术，可以实现变频器的远程监控、 故障诊断、自动调整等功能，提高变频器的运行 稳定性和可靠性。
3
智能化发展是变频器节能技术的重要发展方向， 也是未来智能制造和工业互联网发展的重要方向 。
网络化发展
网络化发展是指将变频器接入互 联网，实现远程控制和数据共享
。
通过互联网技术，可以实现变频 器的远程监控、远程控制、数据 分析和优化等功能，提高变频器
直接转矩控制方式
总结词
通过直接控制电机的转矩和磁通量，实现对 电机的高效、快速控制。
详细描述
直接转矩控制方式直接对电机的转矩和磁通 量进行控制，避免了矢量控制的解耦过程， 具有更高的动态响应速度。这种方式适用于 对动态响应要求高的场合，如风机、泵等。
空间矢量脉宽调制方式
要点一
总结词
通过优化电压脉冲宽度，实现对电机输出转矩和速度的精 确控制。
对煤矿机电设备变频节能技术的应用探讨
皮带 将 井 下 的煤 炭运 送 到地 面 上 的 过程 当 中 ．更 大 地发 挥 摩 擦 力 的牵 引 作 用 ． 通过 张 力变 形 和 摩擦 力 带 动物 体 在 支 撑辊 轮 上 运动 。
输送 机 等 枉 经过 实践 应 用后 发 现 ． 采Ｈ ｊ 节 能 变频 技 术 的机 电设 备 成 功地 完 成煤 炭 运送 工作 。 在传 统 的皮 带 机运 输 过程 当中 ， 采 用 液 的 运转 效 率 人大 提高 ．且 比之前 未 采 用该 技 术 的 同一 机 电设 备 的 力耦 合 器 来 实现 皮 带机 的软肩 动 ．这 常常 容 易造 成 皮 带 断裂 和 老
变频 节能 技 术 的应 用前 景 是非 常 广 阔的 关键词： 煤 矿 机 电设 备 变频 节能 技 术 应 用 维持 牵 引 速度 基 本 不 变 ， 机 器 没 有 发生 下 滑 跑 我 足 一 个煤 矿 资 源 丰 富 的煤矿 大 国 ． 在 我 周 的地 表 土 层 巾 ． 围 内调 节制 动 力矩 ． 结 构简 单 、 控 制灵 活 。操作 方 便 、 速度 调 节 可靠 。 蕴 藏着 大 的煤 矿 资源 煤 矿 业 的 发展 为 我 国 的 国 民经 济 增长 带 车 的现 象 ． ２ ． ２在提 升 机 中 的应 用 来 很大 的推 动作 ． ｝ 村 然而 我 国 的煤 矿开 采 业 的现 状却 依 然不 乐 观 ．
一
口当 中 ． 实 现对 提 升 机 的远 程控 制 ． 确 保 提 升机 完 成 担负 着 输 送 物
料和 人 员 的重要 任 务ｆ ３ ｌ 。 ２ ＿ ３在 皮 带输 送 机 中 的应用 变 频技 术 在 皮带 机 方 面 的应 用具 有 和 提 升机 相 同 的原 理 。在
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变频节能技术的研究与应用内容摘要近十几年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历史革命，也就是说计算机数字控制技术以及交流调速技术已经取代了模拟控制技术和直流调速技术的时代，成为了新的发展趋势。
当代社会用以推动技术进步、为提高产品质量而改善工艺流程、节约电能的重要手段就是采用电机交流变频调速技术。
变频调速技术是国内外都非常认可的最有发展前途的调速方式，因为它具有适用范围广，拥有节能效果以及高功率因数、高效率，启制动性能和调速效果优异等等优点。
本文在总结前人研究的基础上，指出了变频技术的国内外研究现状，并对变频技术的基本理论进行相关的分析，为了对变频技术有一个细致的了解，本文以华能曲阜热电厂节能改造为例，详细的介绍了变频节能系统配置、变频控制系统的基本原理以及变频节能系统调试过程，并总结出改造的结果。
关键词：变频技术；节能改造；变频器；凝结水泵目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.2.1 国外变频技术发展现状 (2)1.2.2 我国变频技术发展现状 (2)1.3 论文主要工作 (4)2 变频节能技术简介 (5)2.1 变频器的基本结构 (5)2.2 变频器的分类 (6)2.3 变频节能原理 (6)3 变频节能系统 (8)3.1 变频节能系统配置 (8)3.1.1 变频改造方案 (8)3.1.2 变频改造设置 (9)3.2 变频控制系统的基本原理 (10)3.3 系统调试及参数 (11)3.3.1 凝结水泵变频器操作 (11)3.3.2 变频器运行操作 (12)3.3.3 机组电机和水泵参数 (12)4 变频节能改造效果分析 (14)4.1 #2机组凝结水泵改造结果分析 (14)4.2 #1机组凝结水泵改造结果分析 (14)5 结论 (16)5.1 结论 (16)5.2 变频技术展望 (16)参考文献 (17)1 绪论1.1 课题的背景及意义变频技术，即利用相关的技术方法改变用电设备的供电频率，从而能够满足控制设备输出功率的最终目标。
变频技术凭借完全成熟的技术条件，已经让它的应用达到了新的高潮，伴随着自动控制理论、计算机、电力电子、微电子学等的发展，也使其进入了一个崭新的时代。
变频技术就是利用变频调速来改变轴输出功率，从而实现了减少输入功率以便节省电能的目的[1]。
变频技术基本的使用原理是通过很长的一段时期，使得使用交流电源的所有的电气设备的工作频率保持在一个固定的标准上，变频技术的出现使得我们可以通过控制频率的大小来实现资源的节约，现如今，变频技术中发展最为迅速以及应用最为普遍的就是变频调速技术。
变频技术涵盖的内容十分的广泛，它主要是由点击传动技术、电力电子技术以及计算机技术等组合而成的综合性的新技术，包含了电力系统和机械设备方面的各种知识，它在工作的时候将工频电流的信号频率通过相应的操作转变成其他的频率，这样的转变主要是运用半导体的原件进行操作完成，然后再把交流电源转变成直流电，在对频率进行转化的时候，使得机电设备的节省率控制在最佳的范围，总之，变频技术简单而言就是将电器设备的使用频率进行相应的转化，使得电器设备处于最省电的状态，使得电流的频率同发电机的转速保持同等的一致，这种技术能够使得电机平稳的进行工作，同时可以进行自动化的减速和加速处理，在提高电器设备工作效率的前提下，尽量的减少能源的损耗。
火电厂的内部用电主要集中于汽水系统的泵、燃烧系统的风机以及制粉系统的磨煤机，耗电量尤为突出的是风机和泵。
一般情况下，我们采用“效率”对风机和泵的运行经济性进行评价，火电厂中的循环水泵、凝结水泵以及锅炉给水泵的耗电量大约占据大容量机组的所有厂用电量的50%，锅炉引风机和送风机的电耗占到厂用电量的25%左右，由此可见，火电厂的内部用电量绝大部分都是风机和泵损耗的，因此，提高风机和泵的作业效率，尤其是泵，对于节能而言有着至关重要的作用。
1.2 国内外发展现状1.2.1 国外变频技术发展现状日本三菱变频器和富士BJT变频器利用小功率交流变频调速技术，最大单机容量已达到700kV·A以上，并且IGBT变频器已经拥有了属于自己的系列产品，控制系统达到了全数字化的水平。
德国的西门子公司用中功率变频调速技术，将单机容量100-900kV·A的SimovertPGTOPWM[2]变频调速设备以及单机容量达10-2600kV·A的Samovars电流型晶闸管变频调速设备应用于水泵传动风机、电力机车，它的控制系统也已经达到全数字化的水平。
意大利ABB公司通过大功率无换向器电机的变频调速技术，将单机容量六万千瓦的设备应用于抽水蓄能电站。
法国的阿尔斯通已经能够通过大功率交-交变频，即循环变流器的调速技术将单机容量达三万千瓦的的电气传动设备应用于船舶的推经系统。
国外的交流变频调速技术的高速发展具有以下几个方面的特点：（1）微电子技术和控制理论的发展。
专用集成电路技术、信号处理器和16位、32位高速微处理器的高速发展，给予了变频器多功能、高精度性能产生的硬件条件，同时，模糊控制、转矩控制、磁通控制、矢量控制等这些新的控制理论给予了高性能的变频器的产生以雄厚的理论基础。
（2）功率器件的发展。
最近几年以来，串联、并联技术的发展应用，大电流的IGCT、IGBT、GTO以及SCR、高电压等期间的生产，让具有大功率、高低压性能的变频器产品真正得以生产并广泛应用。
（3）市场的大量需求。
能源全球性短缺问题的到来以及工业自动化的程度不断的提高，变频器也得以在水泵、风机等节能场合以及食品、冶金、造纸、化工、纺织、机械等各个领域广泛应用，并且取得了显著的经济效益。
（4）基础工业和各种制造业的高速发展使得变频器相关配套件社会化、专业化生产。
1.2.2 我国变频技术发展现状变频调速技术是最近几年来在交流调速技术中发展最快，也是最活跃的，同时，它也是交流调速的主要内容和基础。
变压器出现在上个世纪，它的出现为改变电压变得更加容易，也造就了一个相当庞大的电力行业。
变频调速技术的出现，让频率变成了可充分利用的资源，也改变了一直以来交流电的频率一直是固定不变的这个状况。
自研发至今，变频技巧在很多出产工艺中都获得了明显的节能效果。
国度《节能减排十二五计划》要求实行节能改革工程，电机系统节能是重要工程之一，要求对电机系统实行变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改革，优化系统运行和把持，进步系统整体运行效力。
计划提出，2015年电机体系运行效率比2010年进步2个~3个百分点，十二五时代构成800亿千瓦时的节电才能。
因此，十二五以来，节能环保作为我国产业经济发展的中心，在为我国产业的可连续发展指明方向的同时，也在有效拉动我国变频器行业的可连续发展，使我国变频器行业一直拓展工业的市场占领率，并凭借强劲的发展力成为我国工业经济发展的主要基点[3]。
目前，我国正在鼎力推进节能环保理念，在2012年变频工业的细分化市场涌现6%的萎缩之后正在逐渐回复增加，4万亿元的节能环保投资进一步刺激变频器行业市场的发展。
以水泥行业为例，在水泥厂的机电设备中，离神思、水泵类设备、空气紧缩机、选粉机、回转窑、球磨机、板式喂料机、调速皮带秤、喂煤绞刀、篦冷机及破窑罗茨风机、卸料机等所有须要交换调速的设备上都能够用变频调速器，以到达节能降耗的功能[5]。
其中，风机调节采取变频调速作为节能手腕在海内外各行业被普遍采用，国外水泥企业已普遍应用风机变频调速满意不同工作状况体系调节，以减少电耗本钱。
挖掘风机节能潜力成为晋升水泥企业市场竞争力的一大举动。
1.3 论文主要工作本文主要对变频节能技术及其应用进行研究。
全文共分为五章，各章内容简介如下：第一章绪论，简述课题的背景和意义、论题的国内外发展现状，介绍论文的主要内容；第二章主要介绍了变频节能的基本理论，主要包括变频器的基本结构、变频器的分类以及变频节能的基本原理等；第三章主要是以华能曲阜热电厂#1机和＃2机分别安装有2台6kV凝结水泵电机改造为例，详细的介绍了变频节能系统配置、变频控制系统的基本原理以及变频节能系统调试过程等；第四章是在第三章的基础上，对第三章的节能改造项目结果进行分析，得出节能的基本情况等；本文最后对全文进行总结，并指出了研究课题的未来发展方向。
2 变频节能技术简介2.1 变频器的基本结构变频器就是把工频电流电源（电网供电）转换成交流电的交流装置，这种频率可以变、电压也可变的交流电才是交流电机变频调速所需要的。
变频调速系统中的变频器可以分为两种：“交-直-交”形式的变频器和“交-交”形式的变频器，如下图2.1所示：图2.1 变频器示意图“交-直-交”电压型变频器是迄今为止应用最广泛的中小容量变频器，其基本结构如下图2.2所示：图2.2 “交-直-交”电压型变频器结构图其包括以下几个主要环节：（1）中间直流环节，为了保证控制电路以及逆变电路获得高质量的直流电源，就需要通过该环节对整流电路的输出进行滤波[6]。
电压型变频器就是在滤波时采用的是大电容，电流型变频器则是在进行滤波时采用大电感进行。
本文统一采用的是电压型变频器进行的论述。
（2）逆变器，功率逆变器就是将直流转换成电压可调、频率可变的交流电的装置。
使用的功率元件主要有功率场效应管、大功率晶体管、控制极可关断的晶闸管以及普通的晶闸管等。
（3）整流器，可分为可控整流器和不可控整流器，前者由晶闸管元件构成，后者由硅整流元件构成。
其作用就是将交流电整合成直流电。
此方面的技术早就已经成功解决，并且大家已耳熟能详。
（4）控制电路是根据变频调速的不同控制方式产生相应的控制指令，控制功率逆变器中各种功率元件的工作状态，使逆变器输出预定频率和预定电压的交流电源。
一般采用SPWM数字波形的方法进行控制驱动逆变器。
2.2 变频器的分类变频器的分类方法有多种，通用变频器按其主电路结构形式可分为交-交变频器和交-直-交变频器，如果主电路中没有直流中间环节的称为交-交变频器，有直流中间环节的称为交-直-交变频器；按其工作方式可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照逆变器开关方式分类，可以分为PAM（Pulse Amplitude Modulation，脉冲振幅调制）控制变频器、PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）控制变频器和高频载波SPWM（Sinusoidal PWM，正弦脉宽调制）控制变频器；按其逆变器控制方式可以分为V/f控制方式、转差频率控制方式、矢量控制方式、矢量转矩控制方式和直接转矩控制等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
2.3 变频节能原理所谓变频调速是指通过转变电机的转动速度，从而达到节能的目的，其最终的目的就是使得电机的输出功率与相应的负荷变化相结合，使得他们的步调一致，这样就可以达到节能的目的。