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                        變頻器在電機中的節能原理

                        2019-07-31
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                          知道變頻調速的人已經相當的普遍了,但是大多數人一提起變頻調速,總是能和節能掛起鉤來。近年來,盡管我國在能源開發方面進展迅速,但還是跟不上需求的增長,節能問題始終處于相當突出的位置。宣鋼煉鋼廠經過多次理論考證,以及在五六號轉爐的應用,在150T轉爐除塵風機、水泵、振動給料采用了大量變頻器,為我國的節能事業做出一定貢獻。
                          1 變頻器的工作原理
                          變頻器主要由模塊,CPU控制板,電源驅動板組。
                          我們知道,交流電動機的同步轉速表達式位:n=60f(1-s)/p(1)式中n為異步電動機的轉速;f為異步電動機的頻率;s為電動機轉差率;p為電動機極對數。由式(1)可知,轉速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動機的轉速,當頻率f在0~50Hz的范圍內變化時,電動機轉速調節范圍非常寬。變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現速度調節的,是一種理想的高效率、高性能的調速手段,若什么時候都認為電動機只要用了變頻器就可以節能,那就有些太牽強了。變頻器是電力電子科學的具體體現,是利用電力電子半導體器件的通斷作用來實現電力電能大功率的變換及控制的電子電路裝置,即電力電路實現電子化,可直觀地進行控制和顯示。由于變頻器的這個優越性,使得其適用領域越來越寬廣,所采用技術也不斷拓寬,同時也為追求變頻器的小型化,人們也一直在不斷和減少元器件的發熱做斗爭。由于新一代的IGBT采用了漏極-控制極新技術,是集電極-射極簡的飽和電壓(Ucesat)大為降低,因而采用這種新器件損耗低,有降低發熱消除損耗的效果。
                          380V小容量通用變頻器目前應用較為廣泛,但用電量比較大,節能效果最為顯著的還是高壓大容量變頻器。隨著變頻調速技術的發展,作為大容量傳動的高壓變頻調速技術得到了廣泛的應用,使用范圍基本上覆蓋了我國各主要行業,如:電力、冶金、石油、化工、造紙等。產品電壓等級包括3kV、6kV和10kV以及油田專用潛油電泵使用的1,600V-2,400V產品,基本可拖動風機、水泵、壓縮機等各類負載。高壓電動機利用高壓變頻器可以實現無級調速,既可滿足生產工藝過程對電動機調速控制的要求,又可大幅度的節約能源,降低生產成本。隨著以GTO、IGBT、IGCT等為代表的自關斷器件的發展,人們對各種適合高壓變頻的主電路拓撲結構的研究得到進一步深入,以DSP為代表的智能控制芯片的迅速普及,為高壓變頻調速技術應用研究也打下了堅實的基礎。高壓變頻器作為一個節約資源型的產品,隨著電力電子技術的不斷發展,產品的不斷改進,概念的深入,市場的拓展,將會顯示出巨大的技術發展前景和市場需求量。相應地,對變頻器的節能要求也相應地提高了。

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