变频节能技术

变频节能技术介绍南方电网综合能源有限公司2011.10,什么是变频器？,1、变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。2、变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。,什么是变频器？,变频器的发展历史,变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。20世纪60年代以后，电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWMVVVF)调速的研究得到突破，20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。20世纪80年代中后期，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器技术实用化，商品投入市场，得到了广泛应用。最早的变频器可能是日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势，高端产品迅速抢占市场。步入21世纪后，国产变频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。,变频器的种类,变频器的分类有很多方法，目前比较通用的分类主要有以下几种：按工作电压分类：高压变频器（6000V）和低压变频器（380V）按用途分类：通用变频器、高性能专用、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。按直流电源性质分类：电压型变频器和电流型变频器,变频器的工作原理,简单来讲就是将交流直流交流,变频器的作用,变频节能：当电机不能在满负荷下或者在变工况下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。变频器根据实际负载情况，通过改变电机的速度来调节电机输出功率与之匹配，减少电能的浪费。不是所有电机装上变频器就能节能，必须有能源浪费才有节能改造空间。,变频器的作用,电机软启动：电机硬启动对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。,变频器的作用,功率因素补偿：无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重，使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。,变频器的应用领域,冶金、石油、化工、纺织、电力、建材、煤炭、医药、食品、造纸、塑料、印刷、起重、线缆、供水、暖通、污水处理等行业，拉丝机、搅拌机、挤出机、分切机、卷绕机械、压缩机、风机泵类、研磨机、传送带、离心机以及各种调速机械。,除了采用变频调速搜索最佳工作转速，提高球磨机的研磨效率所取得的节能效果之外，由于球磨机在设计时，都考虑到保证电动机的最大输出转矩，而实际生产过程中，往往。达不到最大输出转矩，电动机处于轻载（不满载）工作状态，其功率因数和效率都较低这时可通过变频器的节能运行功能，通过降低变频器的输出电压，自动调整与生产实际需要相匹配的输出转矩，达到提高电动机的功率因数和效率而节能的目的。,球磨机变频调速节能控制系统的工作原理,1、降低电力消耗采用球磨机变频节能改造后，可节约电力消耗10%至15%。2、提高生产工艺延长设备使用寿命：采用球磨机变频柜装置后，任意速度段随意可调，能方便地满足球磨的工艺要求，使之达到最佳值，使生产工艺比以前有所提高。且能降低系统油温，延长了密封元件寿命，减少了设备维护费用。3、控制操作方便：节能柜装置采用先进的电脑控制手段，控制操作方便、简单。4、实现完全意义上的软启动：球磨机节能柜调速装置启动电流小，大大减轻对供电变压器容量的要求，并提高了电网质量，避免了设备本身的冲击，延长了设备的使用寿命。,球磨机变频节能调速后的效果,变频器的内部控制系统,IGBT触发电路,电源,电机,RST,UVW,POPAPB,变频器一次配套外围设备,电磁接触器,输入交流电抗器,噪声滤波器,输出交流电抗器,外接制动电阻,直流电抗器,自动空气开关,变频器常用二次控制设备,1、继电器、按键、信号灯,2、模拟量传感器,电压输出0-5V电