变频器调速系统的研究与应用论文

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1、目录1变频调速节能………………………………………………………………31.1变频调速………………………………………………………………31.1.1变频调速的基本原理…………………………………………………31.1.2电动机调速与节能的关系……………………………………………31.1.3电机在不同频率下运行的节电效果…………………………………41.2变频调速技术节省能源…………………………………………………41.2.1应用变频器调速的其它好处…………………………………………41.2.2变频器输出谐波的影响………………………………………………4

2、1.3节能分析…………………………………………………………………51.3.1节能计算………………………………………………………………51.3.2节能分析………………………………………………………………71.4节能分析结论………………………………………………………………72拖动系统功率的确定………………………………………………………92.1变频调速的基础知识……………………………………………………92.2电机容量的确定…………………………………………………………92.2.1恒转矩负载……………………………………………………………92.

3、2.2平方律负载…………………………………………………………102.3功率裕量的考虑………………………………………………………102.3.1电机的冷却方式…………………………………………………112.3.2变频器输出谐波的影响…………………………………………112.3.3超额定转速的运行………………………………………………112.3.1特殊应用场合………………………………………………………112.4节变频器容量的确定…………………………………………………123.谐波的产生机理、危害以及抑制措施………………………………133.1谐波产

4、生机理…………………………………………………………133.2谐波的危害……………………………………………………………143.3谐波的抑制措施………………………………………………………143.4一种有效的谐波抑制方案……………………………………………154变频调速技术在水处理工艺不同流程应用……………………………174.1工艺流程………………………………………………………………17224.2变频器选择要注意的问题…………………………………………………194.3变频器在工程应用中要注意的问题…………………………………21结束语……………

5、…………………………………………………………23参考文献……………………………………………………………………24致谢……………………………………………………………………………………25221变频调速节能探讨1.1变频调速1.1.1变频调速的基本原理在变频调速中使用最多的变频调速器是电压型变频调速器,由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。在其工作时首先将三相交流电经桥式整流装置整为直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。由电工原理可知电机的转

6、速与电源频率成正比,通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。1.1.2电动机调速与节能的关系风机和水泵都是流体机械，流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化有如下的关系Q1/Q2=n1/n2（1-1）H1/H2=(n1/n2)2（1-2）P1/P2=(n1/n2)3（1-3）上述式子中Q1、H1、P1分别代表转运n1时的流量、压力、功率。Q2、H2、P2、分别代表转速n2时的流量、压力、功率。即流量与转速的一次方成正比：压力与转速的平方成正比；功率与转速的三次方成正比。由此可见，当通过降低转

7、速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将降低很多。例如：当转速降到80%时，流量减少到80%，而轴功率却下降到额定功率的(80%)3≈51%；若流量需减少到40%，则转速相应减少到40%，此时轴功率下降到额定功率的(40%)3≈6.4%。风机(水泵)调节流量，可行的方式有两种：第一种方式是保持电机转速不变，通过调节风阀来调节流量。此时风机的对H-Q特性曲线不变。而风阀开度发生变化，即管路的阻力特性发生了变化，即管路阻力增加。第二种方式是管路的阻力特性保持不变(即风门不变)，通过调节电机的转速来调节流量。这种方法所消耗的功率相对于

8、第一种要小得多。调速是控制风机、水泵节能的相当有效的措施。风机、水泵一方面由于在生产中具有面广、量大、耗电多的特点，另一方面由于节能潜力大的特点，故此类电机的节能具有广阔的前景，且意义重大。221.1.3电机在不同频率下运行的节电效果