标题:变频技术可以为节能做些什么
作者:takuyui
日期:2011-03-15 11:33
内容:
我们日常生产和生活所使用的电源，是固定频率（50Hz）的交流电。变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术，也使其应用进入了一个新的高潮。它是通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。是感应式异步电动机节能的重要技术手段之一。
自1956年世界上第一个晶闸管诞生到现在历时近半个世纪，随着电子技术的飞速发展，变频控制器从控制模块、功率输出和控制软件都已完全成熟，在提高性能的同时，功能上也有较大的扩展，很多专用变频设备附带简易PLC功能，再加上产品价格的降低，为变频器的应用打开了广阔的市场。
对于异步电动机通过调速达到节能目的方法很多，如：调压调速,又称为滑差调速；变极对数调速和品闸管串极调速等等，根据不同的负载性质，有针对性的选择。在各种调速节能中，利用变频调速，是异步电动机调速效果最好、最成熟、最有发展前途的节能技术。
常用的变频器分为低、中、高压变频器
1 、低压变频器是指400V工控变频器。电子技术中将交流变成直流称顺变，也称整流。交流变直流的变频器通常称整流器。将直流变为频率可调的交流电流就称逆变。把工频电源（50Hz）交流变成任意频率、任意电压的逆变装置称为变频器。从其电路的结构上分为交—直—交和交—交变频器。交—直—交变频器按照交流电机电源电压的控制方法的不同，分为电压型和电流型两种。
改变变频器的输出电压或输出电流有二种不同的方法，即PAM脉冲幅值调制控制和PWM脉冲宽度调制控。
PAM因为受晶闸管换流时间的限制不能工作在高频下，PWM输出脉冲的幅值恒定，通过控制逆变器输出电压的导通脉冲频率和宽度来同时改变输出频率和电压，运用晶体管、可关断晶闸管具有高速开关特性和自关断特性，来做逆变器开关元件，采用PWM方式变得更容易实现，为此大多数逆变器都采用PWM控制方式。
2、中、高压变频器：所谓中高压变频器，指应用在600V以上的至10KV运转调速设备上的变频控制器。中压有600V、1000V。3000V、6000V和10KV等属于中高压变频器。因为其输入输出电压等级较高，在结构上必需有整套高压投入切换设备，采用功率单元串联叠加的高压输出方式，借助计算机控制，经高压母线 ..
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#1 [takuyui 3-15 11:33]
风机、水泵的节能方法
从流量控制原理上讲，风机、水泵的结构和工作原理基本相同。
1、具体测试某工厂炉底风机散热控制系统，冶炼炉根据不同材料、需要不同的炉底冷却温度，设计满足最大冷却风量设计为四台18.5KW4极叶轮式风机，全功率运转，但用最大冷却风量的概率极低。冶炼常用几种材料，四台风机对开风量过大；对开两台时，达不到冷却要求；对开一对再侧开一台，冷却不均、无法满足工艺要求；原设计4台对开风机靠调节挡风板可满足冷却要求，但对电机来讲，浪费电能。风板全开时，运行电流24A，全关闭时22A，输入功率从17.0KW—18.5KW变化，节电率不足8％。针对这一特殊要求制定方案，对其中两台对开电机进行开环变频调速控制，配合两台全速风机，即满足不同材料的温控要求，又能节约电能。按照这一方案进行改造后，节电效果非常明显。针对其中一种材料需固定频率控制进行冷却,几个月才换一次，设定频率在25—35之间，完全满足冷却要求。工频下运行时一台18.5KW风机（经变频器输出），每小时耗电为11.9度/小时，日耗电量为：285.6度/24小时。在正常运行时根据不同材料的温度要求，设定频率分别为：25Hz、30 Hz、35 Hz、40 Hz和45 Hz。运行测定参数如下：
设定频率（Hz） 运行电流（A） 负载率 输入功率（Pin[1>） 24小时耗电量 （KWh） 与工频下输入功率比较：
需要指出的是：变频器当输出频率降低时，输出电压也相应降低，输入功率明显减少，对应频率降低时电压降低电机不会有温升，若频率不变时电压降低至浮动电压下限值时，电机就会有温升。
2、水泵节电：同风机原理很相近。以某酒店750TRT中央空调冷水机组水系统90KW冷冻泵和55KW冷却泵为例：主机制冷是根据温度的变化而工作，是非线性负荷，而水泵电机基本上是线性恒功率输出。1台55KW冷却水泵靠调整阀门来改变流量，虽然能满足主机运行要求，但对于电机来讲节电意义不大，阀门的全开和全闭，电流从107A—97A之间变化，平均节电不足7％。通过改造采用温度控制为主，压力控制为铺进行闭环变频控制水泵电机，水泵电机平均节电率都在30％以上；90KW冷冻水泵电机靠调节阀门电流在163—148A之间变化，平均节电不足6％，经闭环控制变频调速改造后，节电率平均也在30％以上。为什么会有这么大节电空间呢，因为中央空调系统设计时的最大容量是以人流、气温、空间散热三项极限指标为依据计算的（即人流最大、气温最高、空间散热最差），平时出现 ..
#2 [takuyui 3-16 13:15]
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