http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:59:21 來源:網絡
20世紀70年代後,大規模集成電路和計算機控製技術的發展,以及現代控製理論的應用,使得交流電力拖動係統逐步具備了寬的調速範圍、高的穩速範圍、高的穩速精度、kuaidedongtaixiangyingyijizaisixiangxianzuokeniyunxingdenglianghaodejishuxingneng,zaitiaosuxingnengfangmiankeyiyuzhiliudianlituodongpimei。zaijiaoliutiaosujishuzhong,bianpintiaosujuyoujueduiyoushi,bingqietadetiaosuxingnengyukekaoxingbuduanwanshan,jiagebuduanjiangdi,tebieshibianpintiaosujiedianxiaoguomingxian,erqieyiyushixianguochengzidonghua,shenshougongyexingyedeqinglai。
1. 交流變頻調速的優異特性
(1) 調速時平滑性好,效率高。低速時,特性靜關率較高,相對穩定性好。
(2) 調速範圍較大,精度高。
(3) 起動電流低,對係統及電網無衝擊,節電效果明顯。
(4) 變頻器體積小,便於安裝、調試、維修簡便。
(5) 易於實現過程自動化。
(6) 必須有專用的變頻電源,目前造價較高。
(7) 在恒轉矩調速時,低速段電動機的過載能力大為降低。
2. 與其它調速方法的比較
交流電動機的調速方法有三種:變極調速、改變轉差率調速和變頻調速。其中,變頻調速最具優勢。這裏僅就交流變頻調速係統與直流調速係統做一比較。
在直流調速係統中,由於直流電動機具有電刷和整流子,因而必須對其進行檢查,電機安裝環境受到限製。例如:不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用。此外,也限製了電機向高轉速、大容量發展。而交流電機就不存在這些問題,主要表現為以下幾點:
第一,直流電機的單機容量一般為12 - 14MW,還常製成雙電樞形式,而交流電機單機容量卻可以數倍於它。
第二,直流電機由於受換向限製,其電樞電壓最高隻能做到一千多伏,而交流電機可做到6 - 10kV。第di三san,直zhi流liu電dian機ji受shou換huan向xiang器qi部bu分fen機ji械xie強qiang度du的de約yue束shu,其qi額e定ding轉zhuan速su隨sui電dian機ji額e定ding功gong率lv而er減jian小xiao,一yi般ban僅jin為wei每mei分fen鍾zhong數shu百bai轉zhuan到dao一yi千qian多duo轉zhuan,而er交jiao流liu電dian機ji的de達da到dao每mei分fen鍾zhong數shu千qian轉zhuan。第di四si,直zhi流liu電dian機ji的de體ti積ji、重量、jiageyaobitongdengrongliangdejiaoliudianjida。zuihou,tebieyaozhichudeshijiaoliutiaosuxitongzaijieyuenengyuanfangmianyouzhehendadeyoushi。yifangmian,jiaoliutuodongdefuhezaizongyongdianliangzhongzhanyibanhuoyibanyishangdebizhong,zheleifuheshixianjieneng,keyihuodeshifenkeguandejiedianxiaoyi。lingyifangmian,jiaoliutuodongbenshencunzaikeyiwajuedejiedianqianli。zaijiaoliutiaosuxitongzhong,xuanyongdianjishiwangwangliuyouyidingyuliang,dianjiyoubuzongshizaizuidafuheqingkuangxiayunxing;如果利用變頻調速技術,輕載時,通過對電機轉速進行控製,就能達到節電的目的。工業上大量使用風機、水泵、壓縮機等,其用電量約占工業用電量的50%;如果采用變頻調速技術,既可大大提高其效率,又可減少10%的電能消耗。
3. 合理應用
交流變頻調速技術在工業發達國已得到廣泛應用。美國有60% - 65%的發電量用於電機驅動,由於有效地利用了變頻調速技術,僅工業傳動用電就節約了15% - 20%的電量。
采用變頻調速,一是根據要求調速用,二是節能。它主要基於下麵幾個因素:
(1) 變頻調速係統自身損耗小,工作效率高。
(2) 電機總是保持在低轉差率運行狀態,減小轉子損耗。
(3) 可實現軟啟、製動功能,減小啟動電流衝擊。
在采用變頻調速時,需從工藝要求、節約效益、投資回收期等各方麵考慮。如果僅從工藝要求、節約效益考慮,下麵幾種情況選用變頻調速較有利:
根據工藝要求,生產線或單台設備需要按程序或按要求調整電機速度的。如:包bao裝zhuang機ji傳chuan送song係xi統tong,根gen據ju不bu同tong品pin種zhong的de產chan品pin,需xu要yao改gai變bian係xi統tong傳chuan送song速su度du,使shi用yong變bian頻pin調tiao速su可ke使shi調tiao速su控kong製zhi係xi統tong結jie構gou簡jian單dan,控kong製zhi準zhun確que,並bing易yi於yu實shi現xian程cheng序xu控kong製zhi。
用變頻調速代替機械變速。如:機床,不僅可以省去複雜的齒輪變速箱,還能提高精度、滿足程序控製要求。
用變頻調速代替用閘門或擋板調整流量適於風機、水泵、壓縮機等。例如:鍋爐上水泵、鼓風機、引風機實行了變頻調速控製,不僅省去了伺服放大器、電動操作器、電動執行器和給水閥門(或擋風板),而且使得整個鍋爐鍋爐控製係統得到了快速的動態響應、高的控製精度和穩定性。
4. 變頻器容量的確定
變bian頻pin調tiao速su是shi通tong過guo變bian頻pin器qi來lai實shi現xian的de,對dui於yu變bian頻pin器qi的de容rong量liang確que定ding至zhi關guan重zhong要yao。合he理li的de容rong量liang選xuan擇ze本ben身shen就jiu是shi一yi種zhong節jie能neng降jiang耗hao措cuo施shi。根gen據ju現xian有you資zi料liao和he經jing驗yan,比bi較jiao簡jian便bian的de方fang法fa有you三san種zhong:
(1) 電機實際功率確定發 首先測定電機的實際功率,以此來選用變頻器的容量。
(2) 公式法 設安全係數取1.05,則變頻器的容量Pb為Pb = 1.05Pm/hm×cosy (kW)
式中,Pm為電機負載;hm為電機功率。
計算出Pb後,按變頻器產品目錄可選出具體規格。
In為第n台電動機的額定電流,n為電機的台數。在任何情況下,都不能在連續使用時超過額定電流I。
(3) 電機額定電流法變頻器 變頻器容量選定過程,實際上是一個變頻器與電機的最佳匹配過程,最常見、也ye較jiao安an全quan的de是shi使shi變bian頻pin器qi的de容rong量liang大da於yu或huo等deng於yu電dian機ji的de額e定ding功gong率lv,但dan實shi際ji匹pi配pei中zhong要yao考kao慮lv電dian機ji的de實shi際ji功gong率lv與yu額e定ding功gong率lv相xiang差cha多duo少shao,通tong常chang都dou是shi設she備bei所suo選xuan能neng力li偏pian大da,而er實shi際ji需xu要yao的de能neng力li小xiao,因yin此ci按an電dian機ji的de實shi際ji功gong率lv選xuan擇ze變bian頻pin器qi是shi合he理li的de,避bi免mian選xuan用yong的de變bian頻pin器qi過guo大da,使shi投tou資zi增zeng大da。
suiranbianpintiaosuyouzhuduoyoudian,danyeyouqibuliyinsu,zhuyaowentishidianliuzhonghangaocixiebojiaoduo,chuduidianwangyouwuranwai,yeshidianjizishenzengjiasunhao,yinqidianjifare。zaiyou,bianpinqijiagegui、投資回收器長、技術複雜、尤其在實現閉環自動控製時,還需進行技術處理。
此外,不是任何情況下變頻器都節電,如果電機負載變化不大,或深井泵配有水塔,節電、節水效果都不大,就不宜使用變頻調速。