变频器在节能领域的应用_毕业设计论文

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1、河南工业职业技术学院（论文）河南工业职业技术学院HenanPolytechnicInstitute毕业设计（论文）题目:变频器在节能领域的应用＿班级:＿机电1003班＿＿＿＿＿＿姓名:＿王江龙＿＿＿＿＿＿＿指导教师:＿张国同＿＿＿＿＿＿＿＿＿35河南工业职业技术学院（论文）摘要随着生产技术的不断发展，直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。由于换向器的存在，直流电机的维护量加大，单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。人们开始转向结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的异步电动机。但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。于是，从20世

2、纪30年代开始，人们致力于交流调速技术的研究，然而进展缓慢。在相当长的时期内，直流调速一直以其优异的性能统治着电气传动领域。20世纪60年代以后，特别是70年代以来，电力电子技术、控制技术和微电子技术的飞速发展，使得交流调速性能可以与直流调速相媲美。目前，交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。关键字：节能，变频器35河南工业职业技术学院（论文）目录摘要1第1章绪论11.1变频器的应用11.2变频器与节能11.3国内变频技术的现状和发展前景2第2章变频器的现状及其未来的技术发展32.1变频器的发展历程32.2变频器的现状42.3变频

3、器的变频技术的现状52.4变频器的节能市场分析62.4.1节能是变频器的重要领域和潜力市场之一62.4.2节能及能量反馈72.4.3变频器的工艺调速市场分析92.4.4变频工艺控制系统的优点10第3章变频器简介133.1变频器基础133.2变频器基本原理143.3变频器的分类143.4变频器控制方式15第4章常用变频器介绍及应用领域174.1常用变频器简述174.2变频器的应用的领域18第5章变频器在恒压供水领域上的应用225.1供水系统的基本模型22第6章恒压供水系统设计246.1恒定供水变频调速控制系统设计要点246.1.1变

4、频器的容量246.1.2电动机的热保护246.1.3主要的功能预制246.1.4系统主要特点256.1.5系统硬件配置2535河南工业职业技术学院（论文）6.2电气控制系统原理图276.2.1主电路图276.2.2控制电路图286.2.3变频器外围接线图296.3系统功能简介296.4系统的PID设定336.5所用PLC元器件3335河南工业职业技术学院（论文）第1章绪论1.1变频器的应用变频器主要用于交流电动机（异步电机或同步电机）转速的调节，是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案，除了具有卓越的调速性能之外，变频器还有显

5、著的节能作用，是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。自上世纪80年代被引进中国以来，变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备，得到了快速发展和广泛的应用。1.2变频器与节能变频器产生的最初用途是速度控制，但目前在国内应用较多的是节能。中国是能耗大国，能源利用率很低，而能源储备不足。在2003年的中国电力消耗中，60—70％为动力电，而在总容量为5．8亿千瓦的电动机总容量中，只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。据分析，在中国，带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦。因此国家大力提倡节能措施，

6、并着重推荐了变频调速技术。　　应用变频调速，可以大大提高电机转速的控制精度，使电机在最节能的转速下运行。以风机水泵为例，根据流体力学原理，轴功率与转速的三次方成正比。当所需风量减少，风机转速降低时，其功率按转速的三次方下降。因此，精确调速的节电效果非常可观。与此类似，许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量，故设计裕量偏大。而在实际运行中，轻载运行的时间所占比例却非常高。如采用变频调速，可大大提高轻载运行时的工作效率。因此，变动负载的节能潜力巨大。作为节能目的，变频器广泛应用于各行业。以电力行业为例，由于中国大面积缺电，电

7、力投资将持续增长，同时，国家电改方案对电厂的成本控制提出了要求，降低内部电耗成为电厂关注焦点，因此变频器在电力行业有着巨大的发展潜力，尤其是高压变频器和大功率变频器。35河南工业职业技术学院（论文）1.3国内变频技术的现状和发展前景国内已经有较多的变频器生产厂，但大部分的产品都是V/F控制和电压空间矢量控制变频器，使用在调速精度和动态性能要求不高的负载上应该没有问题。工业应用中绝大部分都是这种负载，变频器在这种场合应用最重要的要求是可靠性，国产变频器占国内市场份额不高的主要原因是产品品质不过硬。V/F控制和电压空间矢量控制变频器比

8、矢量控制变频器从技术上来看要简单得多，由于国内厂家大部分都是手工作坊式的生产，工艺欠佳，检测手段有限，品质的一致性和稳定性难以保证。同样是V/F控制的变频器，国外的产品比国内的产品品质要好，这可能是生产工艺方面的差距。变频器技术的另外一个层面是应用