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变频器的节能技术分析

    三相交流电机的结构简单、运行可靠、价格低廉,在冶金、建材、矿山、化工、纺织、橡胶、机械等工业领域发挥着巨大作用。三相电机调速系统的种类很多,但效率最高、性能最好、应用最广的是变频调速,它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统。变频调速是以变频器向交流电机供电,实现对交流电机的宽范围内无级调速。变频器可把固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电。变频调速代替直流电机,能够降低成本,提高运行的可靠性,变频调速可使每台电机节能30%-----70%,而且在恒转矩条件下,能降低轴上的输出功率,既提高了电机效率,又可获得节能效果。

  那么变频器中应用的PWM和PAM的不同点是什么?PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写,按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度,以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文PULSE Amplitude Modulation(脉冲幅度调制)缩写,是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度,以调节输出量值和波形的一种调制方式.

  其次变频器的电压型与电流型有什么不同?变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路的滤波是电感。

  然后变频器的电压与电流成比例的改变,异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的,在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么磁通就过大,磁回路饱和,严重时将烧毁电机。因此,频率与电压要成比例地改变,即改变频率的同时控制变频器输出电压,使电动机的磁通保持一定,避免弱磁和磁饱和现象的产生。

  当采用变频器运转时,电机的起动电流、起动转矩怎样?采用变频器运转,随着电机的加速相应提高频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同,为125%~200%)。用工频电源直接起动时,起动电流为6~7倍,因此,将产生机械电气上的 冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2~1.5倍,起动转矩为70%~120%额定转矩;对于带有转矩自动增强功能的变频器,起动转矩为100%以上,可以带全负载起动。

  往往客户发现在说明书上写着变速范围60~6Hz,即10:1,那么在6Hz以下就没有输出功率吗?在6Hz以下仍可输出功率,但根据电机温升和起动转矩的大小等条件,最低使用频率取6Hz左右,此时电动机可输出额定转矩而不会引起严重的发热问题。变频器实际输出频率(起动频率)根据机种为0.5~3Hz.从电机再生出来的能量贮积在变频器的滤波电容器中,由于电容器的容量和耐压的关系,通用变频器的再生制动力约为额定转矩的10%~20%。如采用选用件制动单元,可以达到50%~100%。

  在工业控制领域中,绝大多数是电动控制系统,其最终的控制对象和执行机构均为电机,电机的自动控制系统往往都是通过控制转速来实现的。上世纪八十年代,随着电力电子技术的发展,在国外交流变频调速技术在电机控制系统中开始工业应用,一九九五年以来,该技术传到中国大陆,近几年在我国的应用也越来越广。现在在国外,交流调速传动系统在很大程度上已取代了直流调速系统而上升为电气调速传动的主流。

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