变频调速及控制技术的发展趋势
电气自动化控制中变频调速技术研究
电气自动化控制中变频调速技术研究目录1. 内容简述 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 本文研究内容与结构 (6)2. 变频调速技术基础 (7)2.1 变频器的基本原理 (8)2.2 变频器的分类与技术特点 (9)2.3 变频调速系统的组成 (10)2.4 变频调速技术的发展趋势 (12)3. 电气自动化控制系统的需求分析 (13)3.1 控制系统的作用与要求 (14)3.2 不同行业对变频调速的需求 (15)3.3 控制系统设计原则 (16)4. 变频调速技术在电气自动化控制中的应用 (17)4.1 变频调速在电动机控制中的应用 (18)4.2 变频调速在泵和风机系统中的应用 (19)4.3 变频调速在列车控制中的应用 (20)4.4 变频调速在其他电气自动化领域的应用 (22)5. 变频调速技术的研究进展 (23)5.1 变频器控制算法的研究 (24)5.2 变频器动态性能分析 (26)5.3 变频器的可靠性与故障诊断 (27)5.4 节能技术在变频调速中的应用 (29)6. 变频调速技术的仿真与实验 (30)6.1 仿真模型的建立与验证 (32)6.2 实验平台的建设与调试 (33)6.3 仿真结果分析 (35)6.4 实验结果讨论 (36)7. 变频调速技术在电气自动化控制中的挑战与对策 (37)7.1 设计难点与挑战 (38)7.2 提高控制精度的对策 (39)7.3 实现高效稳定的对策 (40)7.4 解决方案与策略 (41)8. 结论与展望 (43)8.1 研究总结 (44)8.2 未来研究方向 (45)8.3 实际应用前景 (46)1. 内容简述随着电力系统的不断发展,电气自动化控制技术在工业生产中的应用越来越广泛。
变频调速技术作为电气自动化控制领域的重要组成部分,具有高效、节能、可靠等优点,已经成为现代工业生产的关键技术之一。
变频器市场分析报告
变频器市场分析报告一、市场概述变频器是一种将电源频率转换为可调频率输出的电力调节装置,广泛应用于工业生产中。
随着工业自动化程度的不断提升和节能环保要求的增加,变频器市场得到了快速发展。
变频器具有调速范围广、控制精度高、节能效果显著等优点,在工业生产中得到了广泛应用,成为了推动工业现代化的重要装备。
二、市场规模根据市场研究公司的数据显示,全球变频器市场规模逐年增长。
2024年,全球变频器市场规模超过1000亿美元,预计到2025年将达到1500亿美元。
亚太地区是全球变频器市场的主要增长动力,其市场规模占据全球变频器市场的近40%份额,其中中国是亚太地区变频器市场的主要增长点。
三、市场驱动因素1.工业自动化需求增加:随着工业生产自动化程度的不断提升,对于变频器的需求也在不断增加。
变频器能够实现精确调速,提高生产效率和产品质量,因此受到工业企业的青睐。
2.节能环保政策推动:全球范围内对于节能环保的重视程度不断提高,变频器作为一种节能设备,能够有效地降低电能消耗,减少对环境的污染,因此得到了政府的支持和推广。
3.新能源发展:随着新能源产业的快速发展,特别是风力发电和太阳能发电产业的兴起,对于变频器的需求也增加。
变频器在新能源发电设备中具有重要作用,能够实现风力发电机组和太阳能光伏板的输出功率调节和稳定。
四、市场竞争格局目前,全球变频器市场存在着众多的供应商和厂商。
主要的市场竞争格局分为以下几种:1.外资企业竞争:来自欧洲、美国和日本等地的变频器制造商在技术和品质上具有较大优势,占据了市场的一部分份额。
这些外资企业通常拥有先进的研发实力和生产工艺,以高品质的产品和全面的售后服务在市场中竞争。
2.国内企业竞争:中国是全球变频器市场的主要生产和销售国家之一,拥有大量的变频器生产企业。
国内企业在价格和适应性上具有竞争优势,能够更好地满足国内市场需求。
3.本土品牌竞争:一些本土品牌逐渐走向成熟,通过不断提升产品质量和售后服务水平,逐渐赢得了市场份额。
2023年变频调速电机行业市场调研报告
2023年变频调速电机行业市场调研报告一、行业概述变频调速电机是一种基于电子技术的传动控制产品,广泛应用于工业、机械、农业、建筑、交通等领域。
相较传统电机,变频调速电机可实现无级变速,节能降耗,调速精度高等特点,因此近年来市场需求不断增长。
二、市场规模分析根据国内外市场分析机构数据,变频调速电机市场规模逐年增长。
2020年,全球变频调速电机市场规模预计达到72.5亿美元,预计到2025年将增长至85.7亿美元。
国内市场规模也呈现逐年增长趋势,2020年市场规模预计达到286亿元人民币,预计到2025年将增长至408亿元人民币。
三、主要应用领域分析1、工业领域:变频调速电机广泛应用于机床、起重设备、风机、水泵、压缩机、矿山机械、橡胶机械、冶金设备、钢厂轧机、水利水电设施等领域。
在这些领域中,变频调速电机的应用率越来越高。
2、建筑领域:在楼宇水泵、空调系统、污水处理设备、升降梯等方面,变频调速电机也得到了广泛应用。
3、交通领域:在高速公路、地铁、城市轨道交通、船舶等领域中,变频调速电机也是不可或缺的。
在高速公路收费站、停车场等场合,也会使用变频调速电机。
四、市场竞争态势分析目前,国内变频调速电机市场竞争格局较为分散,竞争主要来自国内外众多品牌。
在国内市场,库卡、施耐德、西门子、ABB等品牌占据一定市场份额。
在国际市场中,ABB、欧姆龙、西门子、松下电器等品牌也是市场领军者。
对于后来者来说,要参与市场竞争需要提高产品质量和技术含量,并在渠道建设和品牌推广方面下足功夫。
五、市场前景分析1、政策环境有利:政策支持对于任何一个行业来说都是不可忽视的因素。
国内政府在能源、环保方面的政策支持,有望进一步促进变频调速电机的应用和发展。
2、应用推广有望提升:变频调速电机市场应用推广仍有较大增长空间。
在高速公路、地铁、楼宇、钢铁等领域的推广应用,将为行业发展注入新的活力。
3、技术升级趋势明显:随着国内外技术的不断进步和技术下放,高端变频调速电机、智能化产品的销售逐年增长。
变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状
变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状【摘要】本文主要介绍了关于变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状。
在变频空调压缩机技术方面,随着技术的不断进步,压缩机的能效比、性能稳定性和运行可靠性都得到了显著提升,使得空调系统更加节能环保。
而在变频调速系统技术方面,通过精密的控制与监测,实现了空调系统的智能化和精确调节,提高了系统的运行效率和舒适性。
未来发展趋势则是将继续追求更高的能效与稳定性,推动空调行业朝着智能化、节能环保的方向发展。
变频空调压缩机及变频调速系统的发展将为人们提供更加舒适、节能、智能的空调使用体验。
【关键词】变频空调压缩机、变频调速系统、技术现状、发展趋势1. 引言1.1 变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状一直是空调行业领域的重要研究方向。
随着科技的不断发展,变频空调压缩机技术已经取得了显著的进步,不仅在能效方面有了显著提升,还在运行稳定性、节能效果和使用寿命等方面取得了巨大的突破。
变频调速系统的技术现状也日益成熟,能够更精准地控制空调系统的工作状态,实现能源的高效利用,提升空调系统的整体性能。
变频空调压缩机及变频调速系统的技术现状呈现出不断创新、稳步发展的趋势,为空调行业的未来发展奠定了坚实的基础。
2. 正文2.1 变频空调压缩机技术现状随着空调行业的发展,变频空调压缩机技术也日益成熟和普及。
传统空调系统采用固定频率压缩机,只能以固定的速度运行,而变频空调压缩机则可以根据需求实时调节转速,实现能效更高的运行。
变频空调压缩机采用变频调速技术,能够根据室内温度变化实时调节压缩机转速,达到更舒适的室内环境。
相比传统固定频率压缩机,变频空调压缩机具有更低的启动电流、更稳定的输出功率和更节能的特点。
目前,市面上已经出现了各种不同品牌和型号的变频空调压缩机,涵盖了家用、商用和工业用途。
一些高端产品甚至采用了多级变频调速系统,进一步提高了能效和舒适性。
随着能源危机日益严重和环保意识的提高,变频空调压缩机技术将会在未来得到更广泛的应用和发展。
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势摘要:变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用,为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。
本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状,然后总结了变频调速中的关键控制技术,并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况,最后指出了变频调速技术的发展趋势。
关键字:变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制1变频调速技术的发展历史及现状变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。
随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展,以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。
交流变频调速传动克服了直流电机的缺点,发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等),并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。
交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式,代表了电气传动发展的主流方向。
交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。
变频调速理论已形成较为完整的科学体系,成为一门相对独立的学科。
变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。
交-直-交系统又分为电压型和电流型,其中,电压型变频器在工业中应用最为广泛。
本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。
20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。
最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代,直到60年代,由于电力电子器件的发展,才促进了变频调速技术向实用方向发展。
70年代席卷工业发达国家的石油危机,促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器,使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。
80年代,变频调速已产品化,性能也不断提高,发挥了交流调速的优越性,广泛地应用于工业各部门,并且部分取代了直流调速。
变频器的发展
变频器的发展一、概述变频器是一种电力传动装置,用于控制交流机电的转速和输出功率。
它通过改变电源频率和电压,实现调速和节能的目的。
随着工业自动化的不断发展,变频器的应用范围越来越广泛,对于提高生产效率和节能减排起到了重要作用。
本文将详细介绍变频器的发展历程、工作原理、主要应用领域和未来发展趋势。
二、发展历程1. 初期发展阶段20世纪60年代,变频器开始浮现在工业领域,主要用于控制电动机的转速。
当时的变频器体积庞大、效率低下,但已经具备了基本的调速功能。
2. 技术革新阶段20世纪80年代,随着电子技术的迅猛发展,变频器开始采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为功率开关元件,取代了传统的晶闸管。
这种技术革新使得变频器的效率大幅提高,体积也大大减小,应用范围得到了扩展。
3. 高性能化阶段进入21世纪,随着数字控制技术和通信技术的快速发展,变频器实现了高性能化。
现代变频器具备了更高的控制精度、更快的响应速度和更稳定的性能。
同时,通过网络通信技术,变频器可以与上位机实现远程监控和调试,大大提高了设备的可靠性和维护效率。
三、工作原理变频器主要由整流器、逆变器和控制电路组成。
整流器将交流电源转换为直流电源,逆变器将直流电源转换为可调频率和可调电压的交流电源,控制电路负责控制逆变器输出的频率和电压。
通过调整逆变器输出的频率和电压,可以实现机电的调速和控制。
四、主要应用领域1. 工业创造变频器广泛应用于工业创造领域,用于控制各种类型的电动机,如风机、水泵、压缩机、输送机等。
通过调整机电的转速,可以实现生产线的灵便调度和节能运行。
2. 农业领域农业领域也是变频器的重要应用领域之一。
通过控制水泵和灌溉设备的机电转速,可以实现农田的精确灌溉,提高水资源利用率,减少能源消耗。
3. 建造领域在建造领域,变频器被广泛应用于电梯、空调系统、给排水系统等设备中。
通过调整机电转速,可以实现设备的智能控制和节能运行。
五、未来发展趋势1. 高效节能随着节能环保意识的增强,未来的变频器将更加注重高效节能。
2024年变频调速电机市场发展现状
2024年变频调速电机市场发展现状概述变频调速电机是一种使用变频器来控制电动机转速的装置,由于其调速范围广、效率高、节能环保等优势,目前在工业领域得到广泛应用。
本文将就变频调速电机市场的发展现状进行分析和总结。
市场规模变频调速电机市场的规模与电力、工业生产等领域的发展密切相关。
根据调研数据显示,近年来,国内变频调速电机市场规模呈现逐年增长的趋势。
预计到2025年,中国变频调速电机市场将达到XXX亿元。
市场驱动因素1.环保节能要求:随着环境保护意识的提高,对工业设备节能减排的要求也越来越严格。
变频调速电机具有优异的节能效果,能够满足环保要求,因此受到市场的青睐。
2.自动化需求:随着工业自动化水平的提高,对电动机的精确控制要求也越来越高。
变频调速电机具有精确控制转速的能力,能够满足自动化生产线的需求,因此在自动化领域得到广泛应用。
3.新能源发展:随着新能源行业的兴起,对电动机的需求也在不断增加。
变频调速电机作为新能源设备中不可或缺的组成部分,正在逐渐渗透到新能源市场中。
市场竞争格局当前,变频调速电机市场存在着激烈的竞争。
主要厂商通过技术研发、品牌营销等手段争夺市场份额。
在国内市场中,一些知名的变频调速电机制造商已经形成了一定的规模,并且具有较强的研发实力和品牌影响力。
市场趋势1.高效节能:随着节能理念的普及,未来市场将更加注重变频调速电机的高效节能特性。
厂商将进一步提升产品的节能性能,以满足市场需求。
2.智能化:随着物联网和人工智能技术的发展,未来变频调速电机将实现智能化控制和远程监控。
这将大大提高设备的可靠性和运行效率。
3.产业升级:未来变频调速电机市场将呈现出产品结构升级、技术创新和行业整合加强等趋势。
厂商需要不断提高自身的研发和制造水平,以适应市场变化。
发展挑战1.技术壁垒:变频调速电机市场具有较高的技术门槛,需要厂商具备一定的研发实力和技术专长。
对于中小型企业而言,技术壁垒可能是一个制约发展的因素。
探讨变频调速控制技术与发展应用
种 更 为适 用 的集成 型功 率器 件 。 目前在模 块额 定 电流 1 0 - 6 0 0 A范围 内 。 通 用
机、 水泵、 空气压缩机实 际工作效率只有4 0 %- 6 0 %, 损耗 电能占总发电量 的
应 用 技术
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探讨 变 频 调 速 控 制 技 术 与发 展 应 用
唐 晓 燕
( 胜 利 油 田胜 利电器 有 限责 任 公司 2 5 7 0 0 0 ) [ 摘 要] 电子 技术 诞 生至 今 已近5 O 年, 对 经济 发展 起 了 巨大的 作用 。 近 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l 临 着一 场历 史革 命 , 即交流调 速取 代直 流调 速和 计算 机数字 控制 技术 取代 模拟控 制 技术 已成为 发展趋 势 。 本 文对变 频调 速技 术在 国 内外的发 展现状 进行 对 比分析 , 并对 其应 用进 行 了阐述 。 [ 关键词] 变 频器 ; 控 制 技术 , 应用 中图分 类号 : T L 6 2 + 9 文 献标识 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 6 2 9 — 0 l
和广度发展。 随着变频器应用领域深度和广度的不断开拓, 变频调速技术将越
来越 清 楚地 展示 它在 一 个 国家 国 民经 济 中 的重要 性 。可 以预料 , 现代控 制 理 论和 人工智 能技术 在变频 调速技 术的应 用和推广 , 将 赋予它 更强 的生命力 和更 高 的技 术含量 。 其发 展方 向具 有如 下几 项 : ( I ) 实 现高 水平 的控 制 , ( 2 ) 开发 清洁 电能的变 频器 ; ( 3 ) 缩小装 置 的尺寸 ; ( 4 ) 高速 度 的数 字控 制 , ( 5 ) 模 拟 与计算 机 辅 助设 计 ( C AD ) 技术。 3变频 调 速 技术 应用 我国变 频调 速技 术的 应用 , 总的说 来 走的是 一个 由试验 到实用 , 由零 星到 大范 围 , 由辅 助系统 到生产 装置 , 由单纯考 虑节能 到全面 改善 工艺 水平 , 由手动 控 制到 自动控 制 , 由低压 中小 容量 到 高压 大容 量 , 一句 话 , 由低 级 到高级 的过 程。 我 国是 一个 能耗 大 国 , 6 0 %的发 电量 被 电动机 消耗 掉 , 据有 关资 料统 计 , 风
变压变频调速的基本原理
变压变频调速的基本原理变压变频调速是利用变压器和变频器来控制电动机的转速。
它的基本原理是通过改变电动机的供电电压和频率来实现转速的调节。
在工业生产中,电动机的转速通常需要根据实际生产需求进行调节,采用变压变频调速技术可以实现精准的转速控制,提高设备的运行效率,降低能耗和维护成本。
一、变压变频调速的基本原理变压变频调速是利用变压器和变频器联合控制电动机的转速。
其中变压器用来调节电动机的供电电压,而变频器则用来调节电动机的供电频率。
通过改变电动机的供电电压和频率,可以实现电动机转速的精准调节。
变压变频调速技术通常应用于工业生产中,用来控制各种类型的电动机,如交流电动机和直流电动机等。
1.变压器变压变频调速中的变压器主要用来调节电动机的供电电压。
在电动机的运行过程中,通过改变变压器的输出电压可以实现对电动机转速的调节。
调整变压器的输出电压可以更改电动机的输入功率,从而控制电动机的转速。
变压器通过调整变压比例来实现对电动机供电电压的调节,从而实现变压变频调速的目的。
2.变频器变频器是变压变频调速系统中的核心部件,主要用来控制电动机的供电频率。
通过改变变频器的输出频率可以实现对电动机转速的调节。
变频器通过调整输出电压和频率的波形来改变电动机的输入功率,从而控制电动机的转速。
变频器具有精准的频率调节能力,可以实现对电动机转速的精确控制,适用于各种工业应用场合。
二、变压变频调速的工作原理变压变频调速系统以电网为主要供电来源,通过变压器和变频器对电动机进行供电控制。
具体的工作流程如下:1.电网供电变压变频调速系统首先接收来自电网的交流电能,这部分电能被送入变压器。
2.变压器调节电压变压器将来自电网的交流电能进行调节,输出适当的电压供给电动机,调节电压可以实现对电动机转速的控制。
3.变频器调节频率变压变频调速系统通过变频器调节输出电压和频率的波形,从而改变电动机的输入功率,实现对电动机转速的控制。
4.实现转速调节通过变压变频调速系统的调节,可以实现对电动机转速的精确控制,使电动机运行在最佳状态,适应不同的生产需求。
电梯控制技术的发展及存在的问题探讨
电梯控制技术的发展及存在的问题探讨摘要:在科技快速发展的过程中,电梯控制技术的发展也极为迅速,而且,也逐渐向着智能化、自动化的方向发展,对电梯行业的发展起到促进的作用,尤其是近些年对电梯控制技术的深入研究,其技术的运行水平也有所提升,无论从稳定性、效率性、节能性还是安全性上,都是传统电梯控制技术无法比拟的。
关键词:电梯;控制技术;变频调速技术;曳引技术前言电梯的电气控制主要是对各种指令信号、位置信号、速度信号和安全信号进行管理,使电梯正常运行或处于保护状态,发出各种显示信号。
电梯的电气控制,过去采用继电器逻辑线路,一般称继电器控制。
这种硬布线的逻辑控制方式具有原理简单、直观等特点。
但通用性差,逻辑系统由许多触点组成,接线复杂、故障率高、设备庞大,国家已规定淘汰,由先进的、可靠性高的微型计算机或可编程控制器代替。
1 电梯控制技术的发展1.1 变频调速技术的发展交流变压变频调速技术,简称VVVF,即通过改变正弦调制波的角频率来改变输出等效正弦波的频率,达到变频变压的目的。
该技术使电梯运行平稳,速度快,效率高,又节能,是电梯理想的调速技术。
通过增设了各种故障显示装置,运行更加安全可靠,用户更加方便舒心。
1.2 曳引技术的发展曳引技术是电梯控制技术的重要组成技术,而且,在电梯控制中的运用也极为广泛,为电梯行业的发展以及提升电梯控制水平有着极大的效果,结合当前曳引技术运营的情况来看,主要可分为直线电机技术、永磁同步曳引机技术等,曳引技术的发展主要如下。
1.2.1 直线电机技术直线电机技术是曳引技术发展的重要组成部分,直线电机技术主要是直线电动机直接驱动的方式,是将电能直接转换成机械能的过程,其中不需要其他转换机构的传动装置,在大量的实践中发现,直线电机技术运行过程中具有启动的推力大、动态相应的定位快、传动的刚度较高、行程的长度也不会受到限制、具有高精度的定位等优势是电梯发展中必不可少的重要组成部分。
直线电机技术在运用的过程中,由于没有离心力的作用,因此,直线电机的直线移动速度也不会受到限制,而且,通过大量的实践证明,直线电机技术能够在起到较短的时间内达到高速,其加速度是非常大的,而且,在高速运行的瞬间也能够准确的停止,将其应用到电梯的控制中,对提高电梯的运行效率有着极大的作用,而且,对提升电梯的控制性能以及运行效率有着一定的作用,更是未来电梯发展的重点方向。
变频调速技术的发展和应用
变频调速技术的发展和应用近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的讯速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善不断恶化环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
我国变频调速技术的发展概况电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置3部分组成。
电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态(位置、速度、加速度等)实现电能-机械能的转换,达到优质、高产、低耗的目的。
电气传动分成不调速和调速两大类,调速又分交流调速和直流调速两种方式。
不调速电动机直接由电网供电,但随着电力电子技术的发展这类原本不调速的机械,越来越多的改用调速传动以节约电能(节约15-20%或更多),改善产品质量,提高产量。
在我国60%的发电量是通过电动机消耗掉的,因此它是一个重要行业,一直得到国家重视,目前已有一定规模。
近年来交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。
变频调速是交流调速的基础和主干内容,上个世纪变压器的出现使改变电压变得很容易,从而造就了一个庞大的电力行业。
长期以来,交流电的频率一直是固定的,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。
我国电气传动产业建于1954年,当时第一批该专业的学生从各大专院校毕业,同时在机械工业部属下建立了我国第一个电气传动成套公司,这就是后来的天津电气传动设计研究所的前身。
我国电气传动与变频调速技术的发展简史见附表。
现在我国已有200家左右的公司、工厂和研究所从事变频调速技术的工作。
我国是一个发展中国家,许多产品的科研开发能力仍落后于发达国家。
至今自行开发生产的变频调速产品大体只相当于国际80年代水平。
交流电机变频调速的控制技术
交流电机变频调速的控制技术近20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,交流电机变频调速已得到了越来越广泛的应用,并已开始逐步替代直流调速,因其许多优点而被公认为最有发展前途的调速方式。
同时,变频调速的控制技术也在不断进步和完善。
在变频调速系统出现的初期,其控制技术是采用电压频率协调控制(即V/F比为常数)。
此种控制技术有开环和闭环两种形式。
采用开环时用于一般生产机械,但静态和动态性能都不太理想,采用闭环则可改善系统性能。
后来,一些研究人员提出了转差频率控制方法。
采用这种控制技术使得变频调速系统在一定的程度上改善了静态和动态性能,使之接近于直流双闭环调速系统,但是,还是不能满足高性能调速系统的要求。
改善调速系统动态性能的关键在于如何实现转矩控制。
70年代初德国的 F.BLASCHKE提出的矢量控制理论解决了交流电机矢转矩控制问题。
这种理论的核心是将一台交流电机等效为直流电机来控制,因而获得了与直流调速系统同样优良的动态性能。
经过各国科技工作者努力,矢量变换控制的变频调速方法已广泛地应用于电气传动系统中。
80年代的中期,德国的DEPENBROCK又提出了直接转矩控制的理论,其思路是把交流电机与逆变器看作一个整体对待。
采用空间电压矢量分析方法进行计算,直接控制转矩,免去了矢量变换的复杂计算。
控制系统结构简单,便于实现全数字化,已有实际产品用于实际中。
近10多年来,各国学者和研究部门致力于无速度传感器控制系统的研究,利用检测定子电压、电流等容易测量的物理量进行速度估算,以取代速度传感器,提高控制系统的可靠性,降低成本,目前已研究出无速度传感器矢量控制系统的实用产品。
近几年来,人工智能技术——如专家系统、模糊逻辑和人工神经网络等,正在显示出其实现变频调速的智能化自适应控制的巨大希望所在,有研究结果表明,智能控制技术有效利用,可使变频调速系统做到高效、自适应、自诊断、自保护、动态性能优良。
电气自动化控制中变频调速技术的运用分析
电气自动化控制中变频调速技术的运用分析摘要:在社会快速发展背景下,我国变频调速技术得到改革与创新。
因为变频调速技术自身拥有众多优势,所以,被广泛应用在电气自动化控制当中。
本文就工业电气自动化控制中变频调速技术的应用展开讨论。
关键词:变频调速技术;电气自动化控制;应用1变频调速技术的概述变频调速技术的工作原理是通过调整电源的输出频率,从而改变电机的转速,达到自动变频调速的目的。
这项技术是由20 世纪末的一位外国学者提出的,解决了电机的耦合问题。
而随着科技的不断发展,这项变频调速技术应用到更多的领域,它造价低廉、却能产生极高的工作效率。
2电气自动化控制中变频调速技术运用的重要作用2.1保障设备有效运行在工业生产当中,电动机等各项设备的安全稳定运行是保证工业生产各项工作顺利展开、保证工作质量与工作效率的关键因素。
所以,为更好进行工业生产工作,使电气自动化控制设备等能够充分发挥作用,需要将变频调速技术应用在其中。
变频调速技术的应用,能够将电气自动化控制在有效范围内,保证各项设备安全稳定运行。
与此同时,能够根据电动机等设备实际运行情况,能够对变频调速技术进行相应调整,使设备运行得到有效保障,促使各项工作顺利展开。
2.2保证自动化技术水平将变频调速技术应用在电气自动化控制当中,能够使电气自动化技术水平得到有效保障。
随着科学技术的不断发展,我国变频调速技术也在不断更新与改革当中。
所以,变频调速技术在很大程度上,推动我国工业的更快发展。
从某种意义上讲,变频调速技术的应用,能够拉动我国经济的快速增长。
在提升电气自动化技术水平的同时,能够实现社会的可持续发展。
达到降低能耗,节能减排的目的,从而为我国环保事业提供更多帮助。
3 变频调速技术的应用分析3.1 V-F控制技术V-F 控制技术是指保证输出电压与控制频率成正比,使电机的磁通量保持一定,避免出现弱磁场和磁饱和现象。
V-F 控制模式主要应用于风机水泵类负载节能变频器,由压控振荡器实现。
变频调速系统毕业设计1
河南理工大学毕业设计(论文)说明书摘要变频调速是交流调速的发展方向。
传统的交流调速方式主要有定子调压调速、转子串电阻调速、变极调速和串极调速等,虽然这些调速方式在某些指标方面具有优异的性能,但是它们在不同的应用场合中存在着诸多问题,如调速精度不高、有级调速、谐波污染较大、功率因数低等,因此通用性差。
与传统的调速技术相比,变频调速具有极大的优越性,整个调速系统体积小、控制精度高、保护功能完善、工作安全可靠、操作工程简便、通用性强、使传动系统具有优良的性能,最重要的优点是节能效果十分可观。
本课题采用韩国SOHO变频器构建一个变频调速实验系统,主要解决交流调速实验系统的“负载模拟”、系统再生电能的回馈利用和高效节能等关键技术。
系统采用双电机联轴拖动设计,可方便获得电动机在反应或位能负载下四象限运行的连续变化控制过程,重点凸出变频调速控制精度高、安全可靠、节能效果可观的优点。
该实验平台可以将变频调速技术在教学、科研和应用中的一些理论现象和动态过程的分析结论给予全面的实验验证,既适合电气控制专业的学生做电机实验和相关自动化实验研究,也适合实际工作者进行电机性能实验和检测之用。
关键词:变频调速;SOHO变频器;实验系统;节能2.2kW squirrel cage motorVariable frequencyspeed-governing experiment system designAbstractFrequency control of motor speed is the development direction of AC variable speed. The traditional AC speed regulation includes stator variable voltage speed control, rotor series resistance speed, pole changing control and cascade control , etc..Although these speed control methods have excellent performances in some indicators, but there are many problems in different applications.Such as low accuracy, step speed regulating,large, harmonic pollution, low power factor. So the versatility is pared with traditional speed control technology, frequency control has great advantages, small, light weight, high control precision, the perfect protection, safe and reliable operation, versatile. so the transmission system has excellent performance, the most particular advantage is impressive energy saving.This topic build a VVVF experimental system with Korea SOHO inverter, mainly to solve load simulation of the AC speed regulating system,the key technology of the feedback of the renewable electricity and efficient energy saving.The system uses a dual-motor coupling drag design, easily access to the continuous change proces of the motor response or the four-quadrant operation of the potential load, focusing protruding Frequency Control advantages of high precision, safety, reliablity, and considerable energy saving effect. The experimental platform can be the conclusions of the frequency conversion technology in teaching, research and application of the theory of the phenomenon and the dynamic process to give a compreh ensive experimental validation.It’s not only for the electrical control professional students to do experimental study of the electrical experiments and automation, but also for the experimental and testing purposes of actual workers in motor performance . Key words: frequency control of motor speed; SOHO inverter; experimental system; energy saving河南理工大学毕业设计(论文)说明书目录1绪论 (1)1.1研究现状 (1)1.2变频调速的实际应用 (1)1.3变频调速的发展趋势 (2)1.4课题的研究意义 (2)2变频调速基础 (4)2.1变频调速基本原理 (4)2.2变频器控制方式 (4)2.3变频器的工作原理 (6)3硬件设计 (11)3.1设备选型 (11)3.1.1电动机的选定 (11)3.1.2变频器的选定 (11)3.1.3外围器件的选定 (13)3.2主电路设计 (15)3.3系统功能分析 (18)3.3.1负载模拟 (18)3.3.2电能回馈 (22)3.3.3系统功能实验 (23)4系统保护 (24)4.1过流保护 (24)4.2过载保护 (25)4.3电压保护 (25)5软件设计 (27)5.1参数分析 (27)5.2SOHO变频器具体参数设定 .................................................... 错误!未定义书签。
浅谈电梯一体机控制器的发展趋势
浅谈电梯一体机控制器的发展趋势点击19次以往电梯行业所使用的控制器和变频调速驱动器都是分立的,其中控制器存在故障率高,控制器与驱动器之间使用端子通信,实现多段速运行,这样导致了布线复杂、控制效率低,从而造成电梯运行的稳定性降低、运行效率低;随着现在科技的进步,一种新型的技术——“电梯一体化控制技术”逐渐发展成熟,且逐渐被应用推广。
所谓电梯一体化控制技术,即:将电梯驱动系统与电梯管理系统集成,从而实现一体化。
根据一体化思路的不同,暂将其分为两类。
第一类是:结构一体化,即:将电梯的控制主板和变频驱动的控制主板合为一块控制板。
总结当前市场上主要的一体化控制器,它们主要是把以往的电梯控制主板和变频器的驱动部分结合到一块控制板上。
以ZXK(中秀康迪克电梯技术有限公司)的一体化控制系统为例,其功能特点是:1) 以距离控制为原则的直接停靠技术,速度曲线实时生成;2) 短层站自动识别运行;3) 采用无载荷传感器载荷补偿起动技术,使电梯无需安装称重装置也能具有优异的启动舒适感;4) 适用于同步和异步主机。
具有同步主机静态自整定功能,异步主机无需自整定功能;5) 采用矢量控制技术。
电机调速性能优异,电梯舒适感好;6) 新型的PWM死区补偿技术,有效降低电机噪音和电机损耗;7) 全CAN串行通讯,提升数据传输能力,增强通讯可靠性;8) 内置精准实时时钟,提供丰富的分时控制功能,方便实现楼宇智能管理;9) 支持220VAC电源输入,停电后UPS应急后备运行;10) 控制驱动架构基于一体。
使整个装置结构紧凑、接线减少、可靠性增加、操作更简易;11)简易键盘设计,使电梯的调试、维护简单易行;12)支持多种调试手段。
计算机软件调试、PDA软件调试、手持操作器调试;13)易懂式功能参数设计,最大限度方便调试;14)采用双重井道信息保护,大大提高了系统的可靠性;15)经过EMC实验室专业测试。
强抗干扰能力,抗传导干扰和耦合干扰4KV;16)冗余安全设计。
电力电子技术在变频调速系统中的新应用
电力电子技术在变频调速系统中的新应用1. 前言变频调速系统是一种通过调节电机供电频率来控制电机转速的系统。
随着电力电子技术的不断发展,变频调速系统在工业、交通、家电等领域得到了广泛应用。
本文将探讨电力电子技术在变频调速系统中的新应用,重点关注其发展趋势和优势。
2. 电力电子技术在变频调速系统中的应用2.1 变频器的设计与优化电力电子技术在变频器的设计与优化方面具有重要意义。
变频器是变频调速系统的核心部件,其主要作用是将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电。
电力电子器件在变频器中起到了关键作用,如整流、逆变、滤波等。
通过采用新型电力电子器件和电路拓扑结构,可以提高变频器的性能和效率,降低故障率。
2.2 电机驱动与控制电力电子技术在电机驱动与控制方面也取得了显著成果。
采用电力电子器件实现的电机驱动电路具有响应速度快、调速范围宽、运行效率高等优点。
此外,通过对电机转速、转矩和磁场的精确控制,可以实现电机的精确运行,提高系统的稳定性和可靠性。
2.3 电机保护与故障诊断电力电子技术在电机保护与故障诊断方面发挥着重要作用。
通过实时监测电机运行参数,如电流、电压、温度等,可以实现对电机的实时保护。
同时,采用电力电子技术进行故障诊断,可以快速准确地识别电机故障,为故障处理提供有力支持。
3. 电力电子技术在变频调速系统中的新应用发展趋势3.1 高性能电力电子器件的研究与应用随着变频调速系统对性能和效率的要求不断提高,高性能电力电子器件的研究与应用成为发展趋势。
如碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等宽禁带半导体材料的研究,有望提高电力电子器件的性能,降低开关损耗,提高系统效率。
3.2 智能化与集成化在变频调速系统中,电力电子技术将朝着智能化和集成化方向发展。
通过对电力电子器件和系统的实时监控、故障诊断与预测,可以实现系统的智能运行。
此外,将电力电子技术与微电子技术相结合,实现系统集成,可以降低系统体积、重量和成本。
电力电子技术与应用
电力电子技术与应用电力电子技术是指利用半导体器件和电磁元件等电子器件,对电力进行高效、稳定的转换与控制的技术领域。
它在现代电力系统和电力设备中扮演着至关重要的角色。
本文将从电力电子技术的定义、应用、发展趋势等方面进行探讨。
一、电力电子技术的定义电力电子技术是指利用电子器件对电能进行调节、变换、控制的技术。
电力电子器件一般具有高功率、高频率、高唯一性和高可靠性等特点,主要包括晶体管、可控硅、IGBT等。
电力电子技术通过改变电路的开关状态和电源工作方式,实现电能的调整和转换,从而满足电力系统对不同形式电能的需求。
二、电力电子技术的应用1. 高压直流输电技术高压直流输电是电力电子技术的一项重要应用。
通过将交流电能转换为直流电能,再进行输送,可以有效降低输电损耗,提高电网稳定性。
高压直流输电技术在远距离、大容量输电方面具有明显优势,已广泛应用于长距离跨区域输电工程。
2. 可再生能源发电技术电力电子技术在可再生能源发电中起到了关键作用。
风力发电、光伏发电等可再生能源具有不稳定性和间歇性,而电力电子技术可以实现对可再生能源的有效调节和控制,使其能够稳定地并入电力系统。
此外,电力电子技术还可以实现电能的质量改善和功率因数校正。
3. 变频调速技术变频调速技术是电力电子技术在电机控制领域的应用。
通过电力电子器件对电机进行调节,可以实现电机转速的连续调整和转矩的精确控制。
变频调速技术广泛应用于电力、化工、交通等行业,可以实现能量的高效利用和运行的平稳可靠。
4. 无功补偿技术无功补偿是电力电子技术在电力系统中的重要应用之一。
通过电力电子器件对无功功率的生成和吸收进行调节,可以实现电网的无功功率平衡和电压稳定控制。
无功补偿技术对提高电力系统的电能质量和稳定性具有重要意义。
三、电力电子技术的发展趋势1. 高功率、高可靠性随着电力需求的增长和电力器件技术的不断进步,电力电子技术将朝着高功率、高可靠性方向发展。
电力电子器件的集成化和可靠性的提升将进一步推动电力电子技术的发展。
提升机的节能变频调速控制技术
提升机的节能变频调速控制技术【摘要】提升机在工业生产中扮演着重要角色,其能耗问题一直备受关注。
为了提高提升机的节能效果,节能变频调速技术被引入。
节能变频控制器的作用是通过调整电机转速,实现能耗的优化,进而提升机节能效果显著。
本文分析了节能变频调速技术在提升机中的应用,并总结了其优势和节能改造方案。
通过提升机的节能改造,不仅可以降低能耗,还能提高生产效率。
未来,节能变频技术在提升机领域的发展前景广阔,将进一步推动提升机的节能化进程。
提升机节能变频调速控制技术的重要性不可忽视,对于企业节能降耗、环保减排具有积极的作用。
【关键词】提升机、节能、变频调速控制技术、节能意义、节能效果、节能变频控制器、应用、优势、改造方案、重要性、发展前景1. 引言1.1 提升机的节能意义提升机作为工业生产中常用的设备,旨在方便物料的上下运输,提高生产效率。
传统提升机在使用过程中存在能源消耗大、运行效率低等问题,给企业的生产成本和能源消耗带来了较大压力。
提升机的节能问题逐渐成为行业关注的焦点。
提升机的节能可以降低企业的生产成本。
传统提升机采用常速运行,电机启停频繁,能耗较高。
而使用节能变频调速技术可以根据实际需要调整提升机的运行速度,减少空载运行,降低能源消耗,从而节约电力费用。
提升机的节能可以降低环境污染。
传统提升机在运行过程中产生的噪音和废气会对周围环境和员工的健康造成影响。
而节能变频调速技术不仅可以降低提升机的运行噪音,减少环境污染,还可以提升生产场地的整体环境质量。
提升机的节能意义不仅在于降低生产成本、减少能源消耗,还在于提升企业形象,减少环境污染,实现可持续发展。
引入节能变频调速技术对于提升机的节能改造具有重要意义。
1.2 节能变频调速技术介绍节能变频调速技术是一种在提升机领域应用广泛的技术,其通过控制提升机电机的转速,实现对提升机运行速度的调节,从而达到节能的目的。
在传统的提升机中,由于电机只有两种运行状态,即全速和停止,致使提升机在运行过程中频繁启动和停止,能耗较高,效率较低。
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变频调速及控制技术的发展趋势
能源需求正极大地影响着全球经济发展。
我国同样也面临着经济增长对能源需求的压力。
九十年代我国高耗能产品的耗能量比发达国家高12-55%,能源综合利用效率仅为32%。
我国迫切需要提高能源利用效率。
电机是能源消耗大户之一。
我国电机总装机容量已达4亿千瓦,年耗电量达6000亿千瓦时,占工业耗电量的80%,然而直到目前,我国各类在用电机80%以上还是中小型异步电动机,可见我国在电机节能领域有非常大的潜力。
电机节能技术最受瞩目的就是变频调速技术。
但是,我国变频调速技术研究虽然非常活跃,然而产业化仍很不理想,外国产品几乎占据了我国变频调速技术市场的60%。
以下将着重介绍变频调速技术的最新发展概况。
变频调速技术的现状
20世纪是变频调速技术由诞生到发展的时代。
特别是20世纪90年代以后,IGBT、IGCT (集成门极换向性晶闸管)等新型电力电子器件的发展、DSP(数字信号处理器)和ASIC (专用集成电路)的快速发展以及新颖控制理论和技术(如磁场定向矢量控制、直接转矩控制等)的完善,使变频调速系统在调速范围、调速精度、动态响应、功率因数、运行效率和使用方便等性能指标超过了直流调速系统,达到取代直流调速的地步,受到各行业的欢迎并取得显著的经济效益。
变频调速及控制技术的发展趋势
1.高压大功率的变频调速系统
在我国低压变频调速装置已得到用户的认可,市场总量已达2000年的约40亿人民币,并显示出其节能效果。
据统计,我国低压(690V以下)电机数量是高压电机的几十倍,但耗能仅为高压电机的八分之一。
近来国际上高压大电流功率器件的出现以及并、串联技术的发展,使高压大功率的变频调速得以实现,其使用效果平均节能可达30%,有着十分明显的
节能效果。
但我国尚在启动期,许多技术如多电平电压型逆变器。
变压器耦合多脉冲逆变器等技术还须迅速跟上。
无论是新建项目如西气东调、南水北调等重大工程或是技术改造项目都是高压大功率变频调速系统巨大的潜在市场。
2.永磁同步电动机及其控制系统的发展
具有快速电流跟踪系统的变频装置、DSP信号处理器以及高性能钕铁硼永磁材料的发展,为各类永磁同步电动机及其控制系统的发展带来生机。
永磁同步无龄轮电动机及控制系统,是新一代的绿色电梯驱动装置。
国外该类电梯专用变频装置有十分完善的软件支持,可接受任意位置传感器的反馈信号,具有自学习功能,自动识别电动机参数,在实现磁场定向伺服时,自动进行初始定位,具有和直流电动机一样优良的线性转矩控制特性。
其体积小、效率高、功率因数高、振动小、噪声低,平层精度好,在高层建筑、无机房电梯和家庭小梯中都有很大的市场。
但电动机需直接输出大转矩,并减小低速转矩波动,有一定设计难度。
电动汽车、混合型电动汽车以及电动船舶的驱动装置亦首选永磁同步电动机。
在这种应用场合特别需要关注的是磁路结构,寻求大的Xp/Xd值,以获得大的恒功率调速范围和大的动态转矩。
具有快速动态响应、硬机械特性、极宽调速范围。
良好的低速平稳性以及位置和轨迹精确控制的全数字化永磁同步伺服系统,是现代自动化装备中最重要的执行部件,可广泛应用于高精度数控机床、机器人等,目前国内市场仍是进口产品的一统天下。
3.变频调速系统中PWM技术的发展
PWM控制是变频调速系统的核心,任何控制算法几乎都是以各种PWM控制方式实现。
九十年代以来的产品,正弦形PWM(SPWM)调制方法已逐步为以下方式取代:
快速电流跟踪PWM技术
快速电流跟踪型PWM逆变器为电流控制型的电压源逆变器,一般采用滞环电流控制,使三相电流快速跟踪指令电流。
该逆变器硬件简单,电流控制响应快,兼有电压和电流控制型逆变器的优点,普遍用于PMSM伺服系统和异步电动机矢量变换控制系统。
磁链跟踪控制PWM技术
这种方法把逆变器和电动机视为一体,以三相对称正弦波电压供电时交流电动机理想的圆形磁场为基准,用逆变器不同开关模式所产生的实际磁链矢量来跟踪基准磁链园,由跟踪结果决定逆变器的开关模式,形成PWM波。
由于磁链的轨迹是靠空间矢量的选择来实现,因此又称电压空间矢量法。
直接转矩的智能控制PWM技术
常规的直接转矩PWM技术无法区别转矩、磁链的非常大的偏差和相对小的偏差,这将造成电机启动期间系统的停滞。
而采用智能控制中的模糊控制,可以通过定子磁链的空间位置,由一系列偏差的正大,正小等模糊语言,根据模糊规则推出逆变器的开关模式,使系统性能改善。
双PWM控制技术
交一直一交电压型逆变器是目前最广泛使用的型式,但常对电网构成谐波污染。
目前双PWM控制技术的研究非常活跃,即由PWM整流器和PWM逆变器组成的双PWM变频器无须任何附加电路就可使电网侧的输入电流接近正弦波,使系统的功率因数约为1,彻底消除网侧的谐波污染,并实现了四象限运行。
4.矢量控制技术和直接转矩控制技术的发展
矢量变换控制技术
自1971年矢量变换技术控制理论建立以来,以转子磁场定向,采用矢量变换的方法,实现异步电动机转速和磁链控制的完全介耦。
从而使异步电动机具有和直流电动机一样优良的控制性能。
该技术得到了广泛地应用。
无速度传感器矢量变换控制技术
矢量变换控制系统在低速尤其是在零转速时的性能以及速度传感器的安装和维护影响了控制系统的性能、可靠性、价格和简便性。
因而无速度传感器矢量变换技术成为研究的热点,受到学术界和产业界的高度重视。
该技术的关键是如何获取速度信号,常用的方法有:从电机的基本议程式导出速度方程式进行计算:根据自适应控制理论,选择合适的参考模型,利
用自适应法识别速度;转子空间信息法——利用高频注入电流,辩识出转子的位置和速度,国外已有相关产品,调速范围可达1:75。