變頻技術(shù)應(yīng)用概述

變頻技術(shù)應(yīng)用概述第一頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日6.1變頻技術(shù)的應(yīng)用變頻技術(shù)的應(yīng)用可分為兩大類：一類是用于電氣傳動(dòng)調(diào)速；一類是用于各種靜止電源。第二頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

表6-1變頻器傳動(dòng)的特點(diǎn)

變頻器傳動(dòng)的特點(diǎn)

效果

用途可以使標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速’可以使原有電動(dòng)機(jī)調(diào)速風(fēng)機(jī)、水泵、空調(diào)、一般機(jī)械可以連續(xù)調(diào)速可以選擇最佳調(diào)速機(jī)床、攪拌機(jī)、壓縮機(jī)、游梁式抽油機(jī)啟動(dòng)電流小電源設(shè)備容量可以小壓縮機(jī)最高速度不受電源影響最大工作能力不受電源頻率影響泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、一般機(jī)械電動(dòng)機(jī)可以高速化、小型化可以得到用其他調(diào)速裝置不能實(shí)現(xiàn)的高速度內(nèi)圓磨床、化纖機(jī)械、運(yùn)送機(jī)械防爆容易與直流電動(dòng)機(jī)相比，防爆容易、體積小、成本低藥品機(jī)械、化學(xué)工廠低速時(shí)定轉(zhuǎn)矩輸出低速時(shí)電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)也無(wú)妨定尺寸裝置可以調(diào)節(jié)加減速的大小能防止載重物倒塌運(yùn)送機(jī)械可以使用籠型電動(dòng)機(jī)，不須維修不須要維護(hù)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)流水線、車輛、電梯第三頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

表6-2變頻器在工業(yè)領(lǐng)域中的節(jié)電潛力

項(xiàng)目名稱需改造數(shù)量或千瓦數(shù)節(jié)電百分比

／(％)年節(jié)電量·108

／(kW·h)軋機(jī)、提升機(jī)(變頻器交流傳動(dòng)代替直流傳動(dòng))320萬(wàn)臺(tái)3026電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車(變頻交流代替直流)120臺(tái)電力機(jī)車2560IGBT直流勵(lì)磁電源(代替晶閘管)300Mw203.5無(wú)軌電車(交流變頻調(diào)速或直流斬波代替電阻調(diào)速)5000輛301.0工礦電動(dòng)機(jī)車(變頻交流或直流斬波代替電阻調(diào)速)5×1053020風(fēng)機(jī)、水泵(交流變頻調(diào)速代替風(fēng)門、閥門)370萬(wàn)臺(tái)3051高效節(jié)能螢光燈(逆變鎮(zhèn)流器)5000萬(wàn)臺(tái)2030中頻感應(yīng)加熱電源(逆變電器)100萬(wàn)臺(tái)309電解電源400kW55.6電焊機(jī)(IBGT逆變電源)20萬(wàn)臺(tái)303.1電鍍電源340萬(wàn)臺(tái)3021.6攪拌機(jī)、抽油機(jī)、空壓機(jī)、起重機(jī)等20GW3051.2總計(jì)282第四頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

表6-3變頻器的應(yīng)用效果

應(yīng)用效果

用途

應(yīng)用方法

以前的調(diào)速方式

節(jié)能鼓風(fēng)機(jī)、泵、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)、精紡機(jī)a．調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)b．采用工頻電源恒速運(yùn)轉(zhuǎn)與采用變頻器調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)相結(jié)合a．采用工頻電源恒速運(yùn)轉(zhuǎn)b．采用擋板、閥門控制c.機(jī)械式變速機(jī)d.液壓聯(lián)軸器

省力化

自動(dòng)化各種搬運(yùn)機(jī)械a．多臺(tái)電動(dòng)機(jī)以比例速度運(yùn)轉(zhuǎn)b．聯(lián)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步運(yùn)轉(zhuǎn)a．機(jī)械式變速減速機(jī)b．定子電壓控制c．電磁滑差離合器控制

提高產(chǎn)量機(jī)床、搬運(yùn)機(jī)械、纖維機(jī)械、游梁式抽油機(jī)a．增速運(yùn)轉(zhuǎn)b．消除緩沖啟動(dòng)停止a．采用工頻電源恒速運(yùn)轉(zhuǎn)b．定子電壓控制巳帶輪調(diào)速

提高設(shè)備的效率金屬加工機(jī)械采用高頻電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)直流發(fā)電機(jī)一電動(dòng)機(jī)

應(yīng)用效果

用途

應(yīng)用方法

以前的調(diào)速方式減少維修(惡劣環(huán)境的對(duì)策)纖維機(jī)械(主要為紡紗機(jī))、機(jī)床的主軸傳動(dòng)、生產(chǎn)流水線、車輛傳動(dòng)取代直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)

提高質(zhì)量機(jī)床、攪拌機(jī)、纖維機(jī)械、制茶機(jī)選擇無(wú)級(jí)的最佳速度運(yùn)轉(zhuǎn)采用工頻電源恒速運(yùn)轉(zhuǎn)

提高舒適性空調(diào)機(jī)采用壓縮機(jī)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行連續(xù)溫度控制采用工頻電源的通、斷控制第五頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

6．4水泵、風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速水泵、風(fēng)機(jī)類運(yùn)行特性特點(diǎn)：二次方率負(fù)載，其變頻調(diào)速技術(shù)有共性。第六頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

第七頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

6.4.1水泵變頻調(diào)速節(jié)能原理第八頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

第九頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

第十頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

1．閥門控制法------通過(guò)關(guān)小或開大閥門來(lái)調(diào)節(jié)流量，而轉(zhuǎn)速則保持不變(通常為額定轉(zhuǎn)速)。閥門控制法的實(shí)質(zhì)是----水泵本身的供水能力不變，而是通過(guò)改變水路中的阻力大小來(lái)改變供水的能力(反映為供水流量)，以適應(yīng)用戶對(duì)流量的需求。這時(shí)，管阻特性將隨閥門開度的改變而改變，但揚(yáng)程特性則不變。2．轉(zhuǎn)速控制法------通過(guò)改變水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，而閥門開度則保持不變(通常為最大開度)。轉(zhuǎn)速控制法的實(shí)質(zhì)-----通過(guò)改變水泵的全揚(yáng)程來(lái)適應(yīng)用戶對(duì)流量的需求。當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速改變時(shí)，揚(yáng)程特性將隨之改變，而管阻特性則不變。第十一頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

第十二頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

6.4.2恒壓供水變頻調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成與工作過(guò)程1．恒壓供水系統(tǒng)框圖第十三頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

2．變頻器的選型一般情況下可直接選用“風(fēng)機(jī)、水泵專用型”的變頻器系列。對(duì)于雜質(zhì)或泥沙較多的場(chǎng)合，應(yīng)根據(jù)水泵對(duì)過(guò)載能力的要求，選用通用型變頻器。齒輪泵，屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)選用v／f控制方式的通用型變頻器。3．變頻器的功能預(yù)置(1)最高頻率----額定頻率(2)上限頻率與生產(chǎn)機(jī)械所要求的最高轉(zhuǎn)速相對(duì)的頻率稱為上限頻率。第十四頁(yè)，共二十頁(yè)，編輯于2023年，星期日

(3)下限頻率----30～35Hz。(4)啟動(dòng)頻率(5)加速與減速時(shí)間決定加速時(shí)間的原則----在啟動(dòng)過(guò)程中，其最大啟動(dòng)電流接近或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。減速時(shí)間只需和加速時(shí)間相等即可。(6)暫停(睡眠與蘇醒)功能

夜間的用水量常常是很少的，即使水泵在下限頻率下運(yùn)行，供水壓力仍可能超過(guò)目標(biāo)值，這時(shí)可使主水泵暫停運(yùn)行。