变频技术在工厂节能中应用

《变频技术在工厂节能中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、变频技术在工厂节能中应用　　摘要：随着电子电力、计算机与自动控制理论、微电子学等学科的技术发展，变频技术的研究也进入了一个全新的阶段，技术的完全成熟，也让此类技术的使用迈向了新的高潮。本文以异步感应式电动机中变频器的利用为例，阐述了变频技术在技能中的实际应用作用。关键词：变频技术；工程节能；应用中图分类号：TE08文献标识码：A引言：在日常的生产中，我们所使用的电源是为50HZ固定频率的交流电源。而变频技术就是通过技术手段，将用电设备供电的频率进行改变，达到控制设备输出功率的目的。其主要工作方式是利用

2、变频调速手段对轴输出的功率进行改变，进而达到节能省电、减少输出功率的目的，同样也是异步感应式电动机节能技术的重要手段之一。对异步感应式电动机而言，使用变频调速，是异步感应式电动机调节速度效果中最有发展前途、最成熟、最好的节能技术。一、常用变频器的分类常用的变频器可以划分为高、中、低压变频器（一）中、高压变频器（500V660V1140V、3KV3.3KV6KV6.6KV810KV）主要是指能用运用于500伏至10千伏的运转调节速度设备中的变频控制器。由于此类设备的输出输人的等级电压比较高，必须在结构上

3、进行整套高压切换设备的应用，通过串联叠加功率单元的输出高压方法，并借助计算机系统的控制，经由功率单元、控制器、断路器的移相变压器、高压母线等等一系列设备对高压的变频控制系统进行完整的组合。（二）低压变频器（110V 220V 380V），指的是380伏的工控变频器。在电子技术领域中，通常把直流转变为能够进行频率调节的交流电的过程称为逆变，其逆变设备往往被称变频器；而把交流电转变为直流电的过程称为整流或顺变，其变频设备被称为整流器。二、变频器的控制应用一般而言，变频器的应用可以分为静

4、止电源和传动调速两类。就变频器的传动调速而言，其主要是利用对电机速度的调节从而达到节约能源的目的，主要的控制对象是动力装置中进行机电转换功能的电动机。控制方法是由负载对电机调速符合适应性以及异步感应式电动机的特性和性能所决定的。三、风机的节能变频控制8风机类的设备在工厂中通常都是不停机或长时间运转的，在现实的测量中发现，除了在极短时间内流量达到最大值的情况以外，这些设备有将近90%的时间都处于较低或中等负荷的运转状态，至少有40%的电能被浪费。因此，使用变频调速的控制措施，对风机和水泵类的设备调控转速

5、进行流量的调节，对提高经济效益和节约能源来说有着非常重要的意义。四、风机类设备的调速原理和节能方法（一）、风机类设备的调速原理风机的转速调节是各种调节方法中节能效果最显著的。其中以电机调速应用较为广泛。三相鼠笼异步电机具有很多优点，是驱动风机的主要原动机。它的不足之处是调速性能差。采用变频调速系统可使它的转速具有可调性。根据电机学原理，异步电动机的转速公式为式中：ƒ——电流频率；P——极对数；S——转差率。由上式可知，转速n与频率成正比，若设法连续改变供电频率ƒ，则转速n随之连续变

6、化。变频调速技术就是通过改变供电电源频率从而实现速度调节。变频调速器实质上是交流-直流-交流逆变器，其主回路原理如图1所示。图18图中符号T代表逆变器主可控硅及强迫换流回路，主回路第一级由功率二级管D7-D12组成三相全桥输入整流器，第二级由可控硅T1-T6。及反并联二级管D1-D6。等元件组成三相逆变器，中间为LC0滤波器，可控硅T1-T6开与关的状态及开关时间由强迫换流回路控制，按T1，T2，…，T6的顺序依次循环通断，在输出端就得到输出电压和频率可变的三相交流电。（二）、风机类设备的节能方法以某

7、工厂炉底风机散热控制系统为例，依照冶炼炉材料的不同，炉底的冷却温度不同，设计为四台18.5KW的四级叶轮式风机，能够满足最大冷却风量的要求，但使用最大冷却风量的概率很低。在冶炼常用的材料时，如果风机全开则会造成风量太大；两台对开，则无法达到冷却要求，开动三台风机，会造成冷热不均，无法满足工艺要求；四台对开风机用挡风板调节能够满足冷却要求，但从电机的角度来说会造成电能的浪费。当挡风板全部开启时其运行电流为24A，全部关闭时电流为22A，输入的功率由17KW到18.5KW变化，电机的节电效率不到8%。对于

8、上述的特殊要求进行方案的制定:需要将其中两台对开的电机实施变频调速的控制，同时与两台全速的风机进行配合，既节约电能，又能满足材料不同的温控要求。依据此方案改造之后，电机的节电效果十分显著。依据材料对温度的不同要求，在设备正常运行时，其频率可以分别设定为25HZ、30HZ、35HZ、40HZ和45HZ。8与档板控制相比，转速控制的节电效果大。这是因为，在风机运行时改变其转速n，就使叶轮的周圆速度v改变，由于叶轮对气体所做的功正比于速度v的平方，并且改变转速