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1、变频技术应用概述 第1页，本讲稿共20页6.1 变频技术的应用变频技术的应用变频技术的应用可分为两大类：一类是用于电气传动调速；一类是用于各种静止电源。第2页，本讲稿共20页 表6-1变频器传动的特点 变频器传动的特点变频器传动的特点 效果效果 用途用途可可以以使使标标准准电电动动机机调调速速 可以使原有电动机调速可以使原有电动机调速风风机机、水水泵泵、空空调调、一一般般机机械械可以连续调速可以连续调速可以选择最佳调速可以选择最佳调速机机床床、搅搅拌拌机机、压压缩缩机机、游游梁式抽油机梁式抽油机启动电流小启动电流小电源设备容量可以小电源设备容量可以小压缩机压缩机最高速度不受电源影响最高速度不受
2、电源影响最最大大工工作作能能力力不不受受电电源源频频率率影响影响泵、风机、空调、一般机械泵、风机、空调、一般机械电电动动机机可可以以高高速速化化、小小型化型化可可以以得得到到用用其其他他调调速速装装置置不不能实现的高速度能实现的高速度内内圆圆磨磨床床、化化纤纤机机械械、运运送送机械机械防爆容易防爆容易与与直直流流电电动动机机相相比比，防防爆爆容容易、体积小、成本低易、体积小、成本低药品机械、化学工厂药品机械、化学工厂低速时定转矩输出低速时定转矩输出低速时电动机堵转也无妨低速时电动机堵转也无妨定尺寸装置定尺寸装置可以调节加减速的大小可以调节加减速的大小能防止载重物倒塌能防止载重物倒塌运送机械运送
3、机械可可以以使使用用笼笼型型电电动动机机，不须维修不须维修不须要维护电动机不须要维护电动机生产流水线、车辆、电梯生产流水线、车辆、电梯第3页，本讲稿共20页 表6-2 变频器在工业领域中的节电潜力 项目名称项目名称需需改改造造数数量量或或千千瓦瓦数数节电百分比节电百分比 ()年节电量年节电量108 (kWh)轧机、提升机轧机、提升机(变频器交流传动代替直流传动变频器交流传动代替直流传动)320 320万台万台 30 30 26 26电力机车和内燃机车电力机车和内燃机车(变频交流代替直流变频交流代替直流)120 120台电力机车台电力机车 25 25 60 60 IGBT IGBT直流励磁电源直
4、流励磁电源(代替晶闸管代替晶闸管)300 Mw 300 Mw 20 20 3.5 3.5无无轨轨电电车车(交交流流变变频频调调速速或或直直流流斩斩波波代代替替电电阻阻调调速速)5 000 5 000辆辆 30 30 1.0 1.0工工矿矿电电动动机机车车(变变频频交交流流或或直直流流斩斩波波代代替替电电阻阻调调速速)5 5105 30 30 20 20风机、水泵风机、水泵(交流变频调速代替风门、阀门交流变频调速代替风门、阀门)370 370万台万台 30 30 51 51高效节能萤光灯高效节能萤光灯(逆变镇流器逆变镇流器)5 000 5 000万台万台 20 20 30 30中频感应加热电源中
5、频感应加热电源(逆变电器逆变电器)100 100万台万台 30 30 9 9电解电源电解电源 400 kW 400 kW 5 5 5.6 5.6电焊机电焊机(IBGT逆变电源逆变电源)20 20万台万台 30 30 3.1 3.1电镀电源电镀电源 340 340万台万台 30 30 21.6 21.6搅拌机、抽油机、空压机、起重机等搅拌机、抽油机、空压机、起重机等 20 GW 20 GW 30 30 51.2 51.2总计总计 282 282第4页，本讲稿共20页 表6-3变频器的应用效果 应用效果应用效果 用途用途 应用方法应用方法 以前的调速方式以前的调速方式 节能节能鼓鼓风风机机、泵泵、
6、搅搅拌拌机机、挤挤压压机机、精精纺纺机机a a调速运转调速运转b b采采用用工工频频电电源源恒恒速速运运转转与与采用变频器调速运转相结合采用变频器调速运转相结合a a采用工频电源恒速运转采用工频电源恒速运转b b采用挡板、阀门控制采用挡板、阀门控制c.c.机械式变速机机械式变速机d.d.液压联轴器液压联轴器 省力化省力化 自动化自动化各种搬运机械各种搬运机械a a多多台台电电动动机机以以比比例例速速度度运运转转b b联动运转，同步运转联动运转，同步运转a a机械式变速减速机机械式变速减速机b b定子电压控制定子电压控制c c电磁滑差离合器控制电磁滑差离合器控制 提高产量提高产量机机床床、搬搬运
7、运机机械械、纤纤维维机机械械、游游梁梁式式抽油机抽油机a a增速运转增速运转b b消除缓冲启动停止消除缓冲启动停止a a采用工频电源恒速运转采用工频电源恒速运转b b定子电压控制定子电压控制巳带轮调速巳带轮调速 提高设备的效率提高设备的效率金属加工机械金属加工机械采用高频电动机进行高速运转采用高频电动机进行高速运转 直流发电机一电动机直流发电机一电动机 应用效果应用效果 用途用途 应用方法应用方法 以前的调速方式以前的调速方式减少维修减少维修(恶劣环境恶劣环境的对策的对策)纤维机械纤维机械(主要为纺主要为纺纱机纱机)、机床的主轴、机床的主轴传动、生产流水线、传动、生产流水线、车辆传动车辆传动取
8、代直流电动机取代直流电动机直流电动机直流电动机 提高质量提高质量机床、搅拌机、纤维机床、搅拌机、纤维机械、制茶机机械、制茶机选择无级的最佳速度运转选择无级的最佳速度运转采用工频电源恒速运转采用工频电源恒速运转 提高舒适性提高舒适性空调机空调机采用压缩机调速运转，进行连续采用压缩机调速运转，进行连续温度控制温度控制采用工频电源的通、断控制采用工频电源的通、断控制第5页，本讲稿共20页 64 水泵、风机的变频调速水泵、风机类 运行特性特点：特点：二次方率负载，其变频调速技术有共性。第6页，本讲稿共20页 第7页，本讲稿共20页 6.4.1水泵变频调速节能原理第8页，本讲稿共20页 第9页，本讲稿共
9、20页 第10页，本讲稿共20页 1阀门控制法阀门控制法-通过关小或开大阀门来调节流量，而转速则保持不变(通常为额定转速)。阀门控制法的实质是-水泵本身的供水能力不变，而是通过改变水路中的阻力大小来改变供水的能力(反映为供水流量)，以适应用户对流量的需求。这时，管阻特性将随阀门开度的改变而改变，但扬程特性则不变。2转速控制法转速控制法-通过改变水泵的转速来调节流量，而阀门开度则保持不变(通常为最大开度)。转速控制法的实质-通过改变水泵的全扬程来适应用户对流量的需求。当水泵的转速改变时，扬程特性将随之改变，而管阻特性则不变。第11页，本讲稿共20页 第12页，本讲稿共20页 6.4.2恒压供水变
10、频调速系统的构成与工作过程恒压供水变频调速系统的构成与工作过程1恒压供水系统框图第13页，本讲稿共20页 2变频器的选型变频器的选型一般情况下可直接选用“风机、水泵专用型”的变频器系列。对于杂质或泥沙较多的场合，应根据水泵对过载能力的要求，选用通用型变频器。齿轮泵，属于恒转矩负载应选用vf控制方式的通用型变频器。3变频器的功能预置(1)最高频率-额定频率(2)上限频率与生产机械所要求的最高转速相对的频率称为上限频率。第14页，本讲稿共20页(3)下限频率-3035 Hz。(4)启动频率(5)加速与减速时间决定加速时间的原则-在启动过程中，其最大启动电流接近或略大于电动机的额定电流。减速时间只需和加速时间相等即可。(6)暂停(睡眠与苏醒)功能 夜间的用水量常常是很少的，即使水泵在下限频率下运行，供水压力仍可能超过目标值，这时可使主水泵暂停运行。第15页，本讲稿共20页第16页，本讲稿共20页第17页，本讲稿共20页第18页，本讲稿共20页 第19页，本讲稿共20页第20页，本讲稿共20页