变频器应用技术99

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1、变频器应用技术交流廖兴万8/13/2021内容大纲变频器概述交流异步电机调速方式变频器的工作原理变频器的控制方式节能原理与应用举例变频器管理注意事项变频器概述第一部分引言:什么是变频器?顾名思义，变频器就是要改变电压或电流的频率，以改变交流异步电动机转速的机器。英文名称：Inverter，一般译作逆变器。学术解释：变频器是利用电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。变频技术的发展过程变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代后半期开始，电力电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、GT

2、R（电力晶体管）、MOSFET（电力场效晶体管）发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)、IGCT(集成门极换流晶闸管)、IPM（智能功率模块），器件的更新促使电力变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM—VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并广泛应用。20世纪90

3、年代，变频技术从V/F控制发展到矢量控制和直接转矩控制，从开环控制到闭环控制，2000年以后，变频技术结合ＰＬＣ技术，逐步向智能模糊控制方向发展。我国变频器的应用现状20世纪90年代初中国企业界才开始认识并认识并尝试使用变频器，得到认可并大量使用是最近几年的事。变频器从一开始进入我国，国外品牌就占据大部分市场份额，同时，国内变频器的研制和生产也在向前发展，目前，国产变频器正在被更国的国内外客户认可和选用。当今，变频器的应用几乎涵盖了国民经济的各个行业，特别是在建材、钢铁、有色金属、采油、石化、纺织等领域应用广泛。采用变频器调速，除了替代过去

4、的老式调速，更多的是用于老式调速无法胜任的新的调速领域。变频调速效果应用目的应用范围及效果节能风机、泵类、采油、挤压机、搅拌机等。通过调节电动机转速达到节能目的，通过节能在1、2年内即可收回改造成本自动化提高搬运机械停止位置的精度；提高生产线速度、控制精度；采用有反馈装置的流量控制实现自动化提高产品质量生产加工实现最佳速度控制及协调生产线内各装置的速度，使其同步、同速，以提高产品的质量和加工精度提高生产率根据产品种类联网控制，实现生产线的最佳速度，提高生产率增加设备使用寿命采用对设备不产生冲击的起动、停止及空载低速运行等方式，增加设备的使用

5、寿命增加舒适度电梯、电车等，采用平滑加速、减速，以提高乘坐的舒适性；改变空调间断运行为变速连续运行，使室内温差减小，增大环境舒适度变频器的发展趋势向专用型方向发展向人性化方向发展易用性不断提高功率结构模块化智能化减小谐波影响我国变频器应用的大环境在我国60%的发电量是通过电动机消耗的，因此调速传动是一个重要行业，一直得到国家重视，目前已有一定规模。1998年1月1日实施的《中华人民共和国节约能源法》第39条，已将变频调速列入通用节能技术加以推广。即将出台的限制性政策规定：对新建和扩建工程需要调速运行的风机和水泵，一律不准采用挡板和阀门调节流

6、量；对采用挡板和阀门调节流量的要分期、分批、有步骤地进行调速改造。变频器在我们炼油厂的使用在石化系统，我们茂石化和九江石化应用变频器最早。在八十年代末期，我厂首先在润滑油重质车间使用获得成功。目前安装台数已达到258台，总容量16359kW,其中有10台高压变频器。平均节电率达到20-30%之间，有的高达50%，全年节电量在2000万kWh左右。但这两年来，随着炼量的大幅提升，许多装了变频器的机泵都提量，接近满负荷甚至超负荷运行，节电效果明显下降。目前使用的变频器都是进口的。主要以富士变频器为主，兼用了山垦、西门子、日电等品牌。变频器的投用

7、，取得明显的控制和节能效果，变频器的投用率和完好率现已作为电气车间和有关车间经济考核指标。目前，通过大家的共同努力，变频器的投用率和完好率已从去年的90％、70％分别提高到现在的98.5％、86％。交流异步电机调速方式第二部分三相异步电动机的机械特性公式1同步转速：n=60f/p;2感应电动势：E=4.44KNfΦm当加在电动机上的电压U为额定电压时，电动机的电磁转矩T与转子转速n之间的关系，称为电动机的机械特性，即n=f（T）三相异步电动机的机械特性曲线如图特性曲线上几个特殊的转矩起动转矩（TST）在n=0（s=1），T=TST点，这点转

8、矩称为起动转矩TST，也称为堵转转矩。当电动机的负载转矩大于TST时，电动机将不能起动。额定转矩TN在n=nN（s=sN），T=TN点，这点的转矩称为额定转矩TN。当电动机工作在