回覆列表
  • 1 # 使用者7007630676

    變頻器按照主電路工作方式可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器,特點:1.電壓型變頻器線路結構較複雜對閘流體要求一般耐壓較低,關斷時間要求短,過電流及短路保護困難,輸出動態阻抗小,再生制動需要付加電源側反並聯逆變器。

    2.電流型變頻器線路結構較簡單,對閘流體要求耐壓高對關斷時間武嚴格要求,過電流及短路保護容易,輸出動態阻抗大,再生制動方便不需附加裝置。

    應用:淺析變頻器的應用摘要:變頻器有著很好的發展及應用前景。

    本文概述變頻器在中國的發展和應用及以後我們在此技術方面應做的工作。

    近年來,隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發展,交流傳動與控制技術成為目前發展最為迅速的技術之一,電氣傳動技術面臨著一場歷史革命,即交流調速取代直流調速和計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。

    電機交流變頻調速技術是當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。

    變頻調速以其優異的調速和起制動效能,高效率、高功率因數和節電效果,廣泛的適用範圍及其它許多優點而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。

    深入瞭解交流傳動與控制技術的走向,具有十分積極的意義. 一、變頻器調速執行的節能原理 實現變頻調速的裝置稱為變頻器。

    變頻器一般由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器(MCU/DSP)等部分組成。

    首先將單相或三相交流電源透過整流器並經電容濾波後,形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上,利用逆變器功率元件的通斷控制,使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈衝波形。

    在這裡,透過改變矩形脈衝的寬度控制其電壓幅值;透過改變調製週期控制其輸出頻率,從而在逆變器上同時進行輸出電壓和頻率的控制,而滿足變頻調速對U/f協調控制的要求。

    PWM的優點是能消除或抑制低次諧波,使負載電機在近正弦波的交變電壓下執行,轉矩脈衝小,調速範圍寬。

    採用PWM控制方式的電機轉速受到上限轉速的限制。

    如對壓縮機來講,一般不超過7000r/rain。

    而採用PAM控制方式的壓縮機轉速可提高1.5倍左右,這樣大大提高了快速增速和減速能力。

    同時,由於PAM在調整電壓時具有對電流波形的整形作用,因而可以獲得比PWM更高的效率。

    此外,在抗干擾方面也有著PWM無法比擬的優越性,可抑制高次諧波的生成,減小對電網的汙染。

    採用該控制方式的變頻調速技術後,電機定子電流下降64% ,電源頻率降低30% ,出膠壓力降低57% 。

    由電機理論可知,非同步電機的轉速可表示為: n=60·f 8(1—8)/p f s為電機定子頻率(也即是電網頻率),P電機定子的繞組極對數,s為轉差率。

    由上式可知,只要轉差率不太大,可以近似認為轉速n與f s成正比,這就意味著連續平滑的改變電源頻率,就可以實現交流電動機大範圍的連續平滑調速。

    例如一個額定轉速3000轉/分的電動機,由變頻器供電,若啟動頻率設定為5HZ,那麼變頻器可以執行在5—50HZ之間的任一頻率上,則電動機可以執行在30o——3000轉/分之間的任一轉速上·電動機由市電啟動,啟動平衡,力矩大又節能。

    50HZ380V的市電經過整流濾波環節後成為直流電,再經過逆變環節變成了頻率和幅度都可調的交流電。

    在變頻器主迴路中電能經過了交流— —直流— —交流的變換,所以這類變頻器稱作交— —直—— 交類變頻器。

    二、中國變頻器技術的發展及應用概況 (一)變頻器的發展 隨著生產技術的不斷髮展,直流拖動的薄弱環節逐步顯露出來。

    由於換向器的存,直流電機的維護量加大,單機容量、最高轉速以及使用環境都受到限制。

    人們開始轉向結構簡單、執行可靠、維護方便、價格低廉的非同步電動機。

    但非同步電動機的調速效能難以滿足生產的需要。

    於是,從20世紀30年代開始,人們致力於交流調速技術的研究,然而進展緩慢。

    在相當長的時期內,直流調速一直以其優異的效能統治著電氣傳動領域。

    20世紀60年代以後,特別是70年代以來,電力電子技術、控制技術和微電子技術的飛速發展,使得交流調速效能可以與直流調速相媲美。

    目前,交流調速已進入逐步代替直流調速的時代。

    (二)中國變頻器的應用 變頻器主要用於交流電動機(非同步電機或同步電機)轉速的調節,是公認的交流電動機最理想、最有前途的調速方案,除了具有卓越的調速效能之外,變頻器還有顯著的節能作用,是企業技術改造和產品更新換代的理想調速裝置。

    自上世紀80年代被引進中國以來,變頻器作為節能應用與速度工藝控制中越來越重要的自動化裝置,得到了快速發展和廣泛的應用。

    1、變頻器與節能 變頻器產生的最初用途是速度控制,但目前在國內應用較多的是節能。

    中國是能耗大國,能源利用率很低,而能源儲備不足。

    在2003年的中國電力消耗中,60—70%為動力電,而在總容量為5.8億千瓦的電動機總容量中,只有不到2000萬千瓦的電動機是帶變頻控制的。

    據分析,在中國,帶變動負載、具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦。

    因此國家大力提倡節能措施,並著重推薦了變頻調速技術。

    應用變頻調速,可以大大提高電機轉速的控制精度,使電機在最節能的轉速下執行。

    以風機水泵為例,根據流體力學原理,軸功率與轉速的三次方成正比。

    當所需風量減少,風機轉速降低時,其功率按轉速的三次方下降。

    因此,精確調速的節電效果非常可觀。

    與此類似,許多變動負載電機一般按最大需求來生產電動機的容量,故設計裕量偏大。

    而在實際執行中,輕載執行的時間所佔比例卻非常高。

    如採用變頻調速,可大大提高輕載執行時的工作效率。

    因此,變動負載的節能潛力巨大。

    作為節能目的,變頻器廣泛應用於各行業。

    以電力行業為例,由於中國大面積缺電,電力投資將持續增長,同時,國家電改方案對電廠的成本控制提出了要求,降低內部電耗成為電廠關注焦點,因此變頻器在電力行業有著巨大的發展潛力,尤其是高壓變頻器和大功率變頻器。

    2、變頻器與工藝控制(速度控制) 目前,中國的裝置控制水平與發達國家相比還比較低,製造工藝和效率都不高,因此提高裝置控制水平至關重要。

    由於變頻調速具有調速範圍廣、調速精度高、動態響應好等優點,在許多需要精確速度控制的應用中,變頻器正在發揮著提升工藝質量和生產效率的顯著作用。

    3、變頻家電 除了工業相關行業,在普通家庭中,節約電費、提高家電效能、保護環境等受到越來越多的關注,變頻家電成為變頻器的另一個廣闊市場和應用趨勢。

    帶有變頻控制的冰箱、洗衣機、家用空調等,在節電、減小電壓衝擊、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的優勢。

    三、國內變頻技術的現狀和發展前景 國內已經有較多的變頻器生產廠,但大部分的產品都是V/F控制和電壓空間向量控制變頻器,使用在調速精度和動態效能要求不高的負載上應該沒有問題。

    工業應用中絕大部分都是這種負載,變頻器在這種場合應用最重要的要求是可靠性,中國產變頻器佔國內市場份額不高的主要原因是產品品質不過硬。

    V/F控制和電壓空間向量控制變頻器比向量控制變頻器從技術上來看要簡單得多,由於國內廠家大部分都是手工作坊式的生產,工藝欠佳,檢測手段有限,品質的一致性和穩定性難以保證。

    同樣是V/F控制的變頻器,國外的產品比國內的產品品質要好,這可能是生產工藝方面的差距。

    差距最大的是半導體功率器件的製造業,至今在國內這仍是一個空白。

    變頻器技術的另外一個層面是應用技術。

    多年來,國家經貿委一直會同國家有關部門致力於變頻器技術的開發及推廣應用,在技術開發及技術改造方面給予了重點扶持,組織了變頻調速技術的評測推薦工作,並把推廣應用變頻調速技術作為風機、水泵節能技改專項的重點投資方向,同時鼓勵單位開展同貸同還方式,抓開發、抓示範工程、抓推廣應用,還處理了風機、水泵節能中心,開展資訊諮詢和培訓。

    1995—1997年,3年間中國風機、水泵變頻調速技術改造投入資金3.5億元,改造總容量達100萬千瓦,可年節電7億度,平均投資回收期約2年。

    據有關資料表明,中國變頻調速技術應用已經取得了相當大的成績,每年有數十億元的銷售額,說明中國的變頻器應用已非常廣泛。

    從簡單的手動控制到基於RS一485網路的多機控制,與計算機和PLC聯網組成複雜的控制系統。

    在大型綜合自動化系統,先進控制與最佳化技術,大型成套專用系統,如連鑄連軋生產線、高速造紙生產線、電纜光纖生產線、化纖生產線、建材生產線等,變頻器的作用是電氣傳動控制,其控制的複雜性、控制精度和動態響應都有很高的要求,已經完全取代了直流調速技術。

    近年來,變頻器在功能上,利用先進的控制理論,開發出了諸如卷取、提升、主從等控制功能,使應用系統的構成更加方便和容易,使變頻器的應用技術提高到一個新的水平。

    四、結論 變頻調速這一技術正越來越廣泛的深入到行業中。

    它的節能、省力、易於構成自控系統的顯著優勢應用變頻調速技術也是改造挖潛、增加效益的一條有效途徑。

    尤其是在高能耗、低產出的裝置較多的企業,採用變頻調速裝置將使企業獲得巨大的經濟利益,同時這也是國民經濟可持續發展的需要。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 紐荷蘭,約翰迪爾,東方紅哪個好些,想買個654?