1、变频器在工业生产中的应用
电动机是工业生产中最主要的动力提供装置,而这些动力是从消耗电能所产生的。在提倡建立节约型社会的今天,降耗节能成为生产生活中必不可少的一部分。这就要求我们使用最少的电能让电机提供最可靠的动力。在这其中,变频器扮演了相当重要的角色。本论文介绍变频器在工业生产中的具体应用。
变频器
变频器,它产生于上世纪60年代,伴随着大功率晶体管的问世和集成电路的迅速发展,使得变频器的性能有了很大的提升。因为变频器拥有能够实现异步电动机的恒转矩和恒功率的无级调速,其调速范围广、平滑性好、机械特性较硬,而且节能效果显然,有利于实现自动控制等这些优点使得变频器的应用也越
2、来越广,基本上涵盖了所有领域。
变频器在生产中的应用
总体来说,变频器在工业生产中主要来对电动机进行调速。那么变频调速和传统的调速相比有哪些优点呢?主要有两点:一是便于实现自动控制。变频器是电力技术与电子技术的结合,也是强弱电的有机整体,在实现自动控制方面有着先天的优势;二是能够节能降耗。下面以恒压循环水系统为例进行分析说明。
变频器在自动控制系统中的应用
在循环水系统中,由于各个车间和部门用水时间和用水量的不同,使得系统内的水压会常常变化,这就要求,依据不同的用水量,使得整个系统中的水压坚持恒定不变。解决这个问题一般有以下几种做法。
第一，采纳水阀限制水流量,从
3、而达到限制水压的目的。此方法有几个缺点。首先,水阀的调节准确度不够,水压的波动范围较大;其次,不易实现自动控制,也不便于实时监测。
第二，修建水塔,利用液体压强定律来坚持水压的恒定。相关于前一种方法,该法的压力较恒定,但仍不便于实现自动控制和实时监测,且占地面积较大,通用性差。
我们在循环水系统的管路中装上压力传感器做为反馈信号的采样,然后将采样得来的水压与给定的水压相比较,依据比较所得到的误差来调节变频器的频率,从而达到控制电机的转速,最终控制整个循环水系统的压力坚持恒定。
从以上分析来看,利用变频器的闭环控制系统,由于变频器的响应特性好,所以使得控制更加方便,准确,通用性
4、好,操作界面也更加友好。
变频器在节能降耗中的作用
关于变频器在节能降耗中的作用,一直存在着争论。我认为,不能一概而论,要视具体的状况而定。
关于纺织加工、轧钢等,负载基本恒定的场合,电机一般工作在额定功率,主要是利用了变频器在平滑加减速、高精度力矩控制、运行可靠性好等方面表现出来的优异性能。在这些场合中,非但不节能,且因为变频器本身造价成本高,其自身也有能耗,从而使得整个系统更加昂贵和耗能。
但是,在风机、水泵等应用场合,节能降耗特性就显得十分显然。在这些场合中,负载常常变化,如果采纳多台电机并联工作,势必增加设备成本,而采纳传统的调速方式,也不易实现自动控制。因此有
5、很多厂家为这类场合生产专用的变频器。由于这类变频器不需要很高的速度和力矩控制特性,其成本也较低。
在使用水阀控压的系统中,电机始终工作在额定功率,对系统压力的控制方式是通过调整进水阀门的开合大小来调节的,电机多余的功率所产生的能量全部消耗在克服阀门的阻力上,最终转化为热能被系统汲取。而当采纳变频器后,每当用水量变化时,假设电机坚持原来的转速不变,则系统压力必定变化,此时在系统中的压力传感器将检测到的压力信号反馈给控制器,当系统压力与给定压力的差超过同意范围后,控制器给变频器下达指令,改变电机的工作频率,从而调节电机的转速。由流体力学的知识我们可知流量W转速、压力W转速C2、轴功率W转
6、速C3。假设在最大用水量时,电机工作在额定功率下,当用水量下降到最大用水量的80%时,则转速变成额定功率的80%,此时,轴功率可下降到额定功率时的51.2%。由此可见,采纳变频器时的节能效果是相当显然的。
除此之外,采纳变频器进行调速,随着电机的加速相应提升频率和电压,起动电流被限制在150%额定电流以下(依据机种不同,为125%~200%)。而用工频电源直接起动时,起动电流为额定电流的6~7倍,因此,将产生机械电气上的冲击。所以采纳变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长),也减小了起动时大电流对电机的冲击,同时也保证了电网电流的平稳。
总之，通过以上分析,可以看出,变频器在生产中有着很广阔的应用空间,只要我们合理的配置,精心的制定,就可以得到一套高效、智能的系统。
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