变频器技术在节能工程上的应用

合集下载
  1. 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. 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. 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)。

种不同的方法 , A 即P M脉冲幅值调制控制和 P WM 转 矩输 出 、 低速过 载能 力较好 _ £ 电机 的功率 因数 _ 随 脉冲宽度调制控。 A P M因为受晶闸管换流时间的限 转 速增高 功率 增大而提高 。使用效果较 好。 制不能工作在高频下, P WM输出脉冲的幅值恒定 , 4变频控制节能。机电 设备配合 — P 原则: 电 通过控制逆变器输出电压的导通脉冲频率和宽度 机的最大功率必须满足负载下的 机械功率和转矩 . 来同时改变输 出频率和电压, 运用晶体管、 可关断 对于不同的负载,最大值并非时时刻刻都发生、 负 晶f 县 钢管 有高速开关挣性和自关断特陛, 来做逆变 载 的变化 是非线 陛的 , 电机的输 出功率 却是 恒定 而 器开关元件, 采用P WM方式变得更容易实现 , 为此 的, 这就意味着在非最大负载时电机输 出了相当一 大多数 逆变器都 采用 P WM控 制方式 。2 . 、 2中 高压 部分多余功率, 电能也就白白浪费掉了。风机、 水泵 变频器 : 中高压变频器 , 用在 6 0 所谓 指应 0 V以上的 类就是较典型例子。风机、 水泵类风量和流量的控 至 1K 0 V运转调速设备上的变频控制器。中压有 制在过去很少采用转速控制方式, 基本上都是由鼠 60 、0 0 。30 V6 0 V和 1 K 0 V 10 V 0 0 、0 0 0 V等属于中高 笼型异步电动机拖动, 进行恒速运转 , 当需要改变 压变频器。因为其输人输出电压等级较高 , 在结构 风量或流量时,事实上都采用调节挡风板或节流 t 必需有整套高压投入切换设备, 采用功率单元串 阀。这种控制虽然简单易行 , 能满足流量要求, { 寸 联叠加的高压输出方式 , 借助计算机控制, 经高压 电机来讲 ,从节省能源的角度来看是非常不经济 母线、 断路器移相变压器、 功率单元、 控制器等组成 的。生产中很容易检测出来。这类设备 长 完整的高压变频控制系统。交流变频调速控制器是 时间i 甚至很久不停机。在实际检测中发现 , 亍, 除 集电力电子、 自动控制 、 微电子学 、 电机学等各种技 在极短时间流量最大值外, 9 %f 问运行在中等 近 0 l  ̄ , 术于一身的高新技术,变频的调速技术是现代 I 或较低负荷状态, T 总用电量至少有 4 %以上被浪费 0 产业尖端技术, 涉及到光纤通讯、 计算机、 数据并行 掉 。采用变频调速 控制 , 风机 、 泵类 饥械进 行转 对 水 处理等是多种高新技术的结合,与传统行业耗能 速控制来调节流量的方法, 对节约能源, 提高经济 大、 应用最广泛的电力拖动、 风机 、 水泵等多种行业 效 具有 非常 重要意 义。 应 用异步 电动机 的设备 , 节能改 造实现 完美 结 进行 5变频技术 目前市场使用情况。经市场调查, 合。 20 0 0年前变频器使用率不足 1%.到二零零七年 0 3 变频器控制对像。变频器应用, 可分为两大 I : 半年增加超过 3%,很多生产商生产的风机、 5 水 类: 一种是用于传动调速 , 另一种是各种静止电源 泵类的 电机控制 系统都 配装 了变 频略 动 系统 , 明 说 ( 止电源暂 且不讲 )变频 传动调速 , 应用 目的就 这项节能技 术越来越 被 们 所认 识。随着市场 ,f 静 。 其 tf 是通 过对 电机 凋速米达 到节约能源 。 制对象就 是 率的不断提高, 控 成本价格较前些年大幅下降。低压 在动 力设备 } 现电 一 转换 的电动机 。 : 实 机 这是 由感 变频器分国产、 合资、 原装三大种类 , 完全是—1j 、 臣 应式 异步 电动机 的性 能和特 征决 定 , 次是 由于所 用 的工控 产品 。合 资产 品相 对价格 低质 量好 , 其 性价 带 的负载对 电机调 速的 负荷适应 陛所决定 。 电机 比合理 。从使 罱隋况看 , 不超负荷运行 , 发 山 只要 很少 转速的数学公式我们知道 , 电机的实际转速 , 主要 生故障。从设计使用上看 , 节能改造i计水平参差 殳 取决于电机定子的旋转磁场(1 t /) n =* p。对—个绕 不齐, f 要想将节能改造工程做好, 需要专业技术人 制好的电机,其旋转磁场转速完全取决供电频率 , 员 把关 。用 电设 备能否节 电 , 不分 情况一 概而 t 不能 为时间常数 , P为电机的极对数 ,1 比电源频率 论 , n正 不是所有用电设备都有节电空间, 具体情况必 从电机的结构上我们看到定 、 转子之间没有任何 须具体分析, 注意那些将某一特殊用电设备的节电 电的连接 , 于 磁场 感应 和机 械 贤 眭, 基 转子 的 转速 率 说成 普 遍的 所有 用 电设 备都能达 到 的情况 出现 。 和定 子旋转 磁场 的转 逮 总 不 同步 , —个转 差数 节 电率在 节电工程 中是~项 非常重 要 的指标 , 绝 是 差 但 ( —般为 n l的 1 1 %) %-. 称为转差率 S由此可见电 对不是唯一的指标。工程改造前后电机的功率因 8 , 机的转速也正比于电源的频率。n = 1 从异 数 、 2t 一 H 温升及效率等都是不可忽略的运行数据。不同 步电动机变频时机械特性曲线中, 我们不难看出转 的节电设备节电率 、 使用寿命、 性能都有不同, 要科 速的变化对电机的转矩影响较小, 对于传动机械功 学 分析 运用 。 科学 率要求完全可以 满足。 变频调速控制是在降低输出 我国工业技术虽然有 了 较大的发展, 目 但 前 频率的同时输出电压也相应降低, 转矩正比输出电 仍是处于—个工业化中期社会,技术发展还不平 压。 转矩也会有些减少。这种纯电气调速系统是 ^ 衡 , 在很多企业生产中, 表现出来最 明显的特征依 为地改变电动机的机械特 来获得不同的转速 , 直 旧是能源消耗多 , 生产效率较低 , 产品质量参差不 接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整, 齐; 能效比不高 , 1、 陈、 老设备在国民生产中仍旧占 日 这对于节能改造成本 , 保持原有机械眭能都大有好 较 大的 比 重。变频 调速的应 用 , 是要改 造这些 设 就 处。变频传动凋速的栈 :不用改动原有设备包 备, a 以达到节约能源的目的。 有国家 、 市政府的大 省、 括电机本身; 可实现无级调速 , h 满足传动机械要 力支持 , 有成熟的技术基础理论, 纵观节能改造市 求;变频器软启 、 c 软停功能, 可以避免启动电流冲 场, 潜力巨大。节约能源, 保护环境, 造福子孙, 利国 击对电网的不 良影响 , 减少电源容量的同时还可以 利 民。 减少机 械 姨动量 , 机 械损耗 ;不受 电源频 率 的 减少 d 作者简 介 : 宇鹏 , 于黑龙江技 师学院 电 孙 工作 影响 , 可以开环、 闭环 手动 /自动控制;低速时 , e 定 气工程 系。
科 黑江 技信总 — 龙— — —
科l l l 技 论坛
变频器 技术在节能工程上的应用
孙 宇鹏
( 江技 师 学 院 电 气 工程 系, 龙 江 鸡 西 18 0) 黑龙 黑 5 10
摘 要: 随着电力技术的不断发展 , 电力变频器越 来越 多的运用在工业生产中的各个领域。 其具有优 艮的调速性能和节能技术在要 求节能减排 的今 天发挥 着不可替代的作用。 关键词: 变频 器 ; 电力 传 动技 术 ; 电力 电子 : 交流调 速 引言 交流变频调速技术是现代电力传动技术的重 要发展方向, 随着电力电子技术 、 微电子技术 和现 代控制理论在交流调速系统中的应用 , 作为交流变 频调速系统核心的变频器的性能也得到了飞跃的 提高, 并越来越广泛地应用于工业生和 1常生活的 3 许多领域之中。 眸 来国外变频器市场的增长速度 i 每 年都在 1%以上 , 着我 国改 革开放 的深 入发 0 而随 展, 国外的各种变频器大量涌人国内市场 , 也为国 内市场带来了较高的增长速度 1 我国变频器技术的概况及原理。变频器 自 2 世纪 6 年代左右在西方工业 0 0 化国家问世以来 , 到现在已经在中国得到了大面积的普及, 并已形成 6 亿元以 0 上的年销隹 漠。 正确地说, 我国变频器 的市场化始于 2 世纪 8 年代后期, 0 0 第一家商品化 的变频器当属臼本三星变频器, 香港力达公司作为 三星的总代理, 在国内巡回 讲座变频技术 ( 寸 当日是 SF 。 V 鳓 所以说 2 世纪 8 年代 , 0 0 末 我国的变频市 场是被三星、 富士占领着 , 尽管在这以前 , 机械部的 西安电力电子技术研究所研制 电流型变频器, 天津 电气传动研究所研制着电压型变频器, 大连电机厂 买了 日 本东芝技术 , 都没形成规模。 那么, 到现在, 除 了日本三垦、 富士变频器, 还有三菱、 东芝、 I 日 安川 、 立、 日 松下、 春 、 东洋、 B罗宾康 、 A 、 通用、 B摩托托 K、 尼、 西门子、 伦茨、 丹佛斯、 西技来克、 阿尔斯通 、 施耐
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 装置 。变频器 主要是 由主 电路 、 控 制 电路组 成 。主 电路 由三部分 构成 , 将工频 电源 变
换为直流功率的整流器 , 吸收在变流器和逆变器产 生的电压脉动的平波回路, 以及将直流功率变换为 交流功率的逆变器。 控制电路是给异步电动机供电 ( 电压、 频率可调) 的主电路提供控制信号的回路 , 它 有频率、 电压的运算电路, 主电路的电压、 电流检测 电路。 电动机的速度检测电 , 路 将运算电路的控制 信号进行放大的驱动电路, 以及逆变器和电动机的 保护电路组成。 2常用的变频器分类。21 .低压变频器是指 40 0 V工控变 频器 。电子技 术中将交 流变 成直流 称 顺变 , 称整流 。交流 变直 流的变频 器通 常称整 流 也 器。将直流变为频率可调的交流电流就称逆变。把 工频电源(0 z 5H) 交流变成任意频率、 任意电压的逆 变装置称为变频器。 从其电路的结构上分为交 一直 交和交 一交变频器。交 一 一交变频器按照交流 直 电机 电源 电压的控 制方法 的不 同 , 为 电压 型和 电 分 流型两种。 改变变—
德 、 萨尔多 、E 住友 、 木 、TV C N K 、 安 S W、 三 C 、A O 、 E B
R LAN E.E、 、 陆 、 星 、G、 传 、 电子 E I C T 伊林 欧 三 L 天 西 等 八十多 个 品牌 。好 似龙争 虎跃 , 中在 中 国建 立 其
合资厂的有 : 富士( 无锡) B d 京) 、 BE 、 A 西门子 津) 、 三星r 。可喜的是, 江阴) 中国涌现不少变频器生产厂 家, 除台湾 , 外 如安圣、 佳灵、 利德华福等。 但是, 市场 调研可知 , 我国的变频器市场基本被国外企业所垄 断, 这是不得不令 ^ 、 深思的问题。变频器是利用电
相关文档
最新文档