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1、论文题目论文题目 变频调速技术变频调速技术 学校名称学校名称 台州学院台州学院 学生学号学生学号 08302300200830230020 学生姓名学生姓名 周科海周科海 指导老师指导老师 王海兵王海兵 摘摘 要要 变频调速是交流调速中的发展方向，是现代电力传动技术重要发展的方向。 本文全面系统地讲述了变频器的基本知识，变频调速的原理，国内外变频技术现 状，变频调速的应用以及发展前景。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启 动电流小，运行平稳，而且节能效果明显，因此随着工业自动化水平的不断提高 和电力电子技术的发展，政府号召节约资源、企业需要降低生产成本、市场呼吁 节能技术和产品，变频技术被认
2、为是最有效的节能方式之一，使用变频器不仅能 达到科学用能、节能降耗的目的，而且能够提高自动化水平，改善工艺。 关键词：关键词：变频技术、控制、系统、应用、发展 FrequencyFrequency ControlControl TechnologyTechnology AbstractAbstract AC variable speed frequency control is in the direction of development is important to modern electrical drive technology development. This comprehe
3、nsive and systematic knowledge about the fundamental frequency, frequency control principles, domestic and international status of inverter technology, frequency control applications and prospects. Converter is not only a smooth speed, range, high efficiency, starting current, smooth operation, and
4、significant energy savings, so as the increasing levels of industrial automation and power electronics technology, the government called for conservation of resources, companies need to reduce production cost, market appeal to energy-saving technologies and products, conversion technology is conside
5、red one of the most effective energy-saving mode, use the inverter can be used not only to science, energy saving purposes, but also to improve the level of automation, process improvement. KeywordsKeywords：frequency,conversion,technology,control,systems,applications, development 目目 录录 第第 1 1 章章 绪论绪
6、论.1 1 1.1 变频技术的历史 .1 1.2 国内变频器主要产品及应用范围 .2 1.3 变频调速的未来发展方向 .2 第第 2 2 章章 变频器和变频调速的基本知识变频器和变频调速的基本知识.5 5 2.1 变频器的结构 .5 2.2 变频器的分类 .7 2.3 变频器控制方式 .7 2.4 变频调速的作用 .8 2.5 变频调速技术在国民经济和日常生活中的重要地位 .10 第第 3 3 章章 变频调速的方法与降耗节能原理变频调速的方法与降耗节能原理.1111 3.1 变频调速方法 .11 3.2 变频节能 .11 3.3 功率因数补偿节能 .11 3.4 软启动节能 .12 第第 4
7、4 章章 国内外变频调速技术现状对比国内外变频调速技术现状对比.1313 4.1 国外现状 .13 4.2 国内现状 .14 第第 5 5 章章 变频调速技术的应用变频调速技术的应用.1515 5.1 空调类负载 .15 5.2 风机类负载 .15 5.3 泵类负载 .16 5.4 电梯高架游览车类负载 .16 结结 束束 语语.1717 参考文献参考文献.1818 第一章第一章 绪论绪论 近年来，交流变频调速技术在我国有了突飞猛进的发展，变频调速在调速范 围、调速精度、动态响应、低速转矩、通讯功能、智能控制、功率因数、节约电 能、工作效率、使用方便等方面的优异性能，是其他的交流调速方式无法比
8、拟的。 交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系 统，它以体积小、重量轻、通用性强、适用范围广、保护功能完善、可靠性高、 操作简便等优点，越来越广泛的应用于钢铁、冶金、矿山、石化、医药、食品、 纺织、印染、机械、电力、建材、造纸等行业，使用变频器后经济效益和社会效 益非常显著。 纵观我国变频调速技术的应用，总的说来走的是一个由试验到实用，由零星 到大范围，由辅助系统到生产装置，由单纯考虑节能到全民改善工艺水平，由手 动控制到自动控制，由于低压中小容量到高压大容量，一句话，由低级到高级的 过程。 1.11.1 变频技术的历史变频技术的历史 变频技术诞生背景是交流电机
9、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
10、变频器逐步崛起，现已逐渐抢占高端市场。15 1.21.2 国内变频器主要产品及应用范围国内变频器主要产品及应用范围 目前国内主要的产品状况如下： （1）晶闸管交流器和开关断器件（DJT、IGBT、VDMOS）斩波器供电的直流调 速设备。这类设备的市场很大，随着交流调速的发展，该时常虽在缩减，但由于 我国旧设备改造任务多，以及它在几百至一千多 kW 范围内价格比交流调速低得 多，所以在短期内市场不会缩减很多。国产设备能满足需要，部分出口。自行开 发的控制器多为模拟控制，近年来主要采用进口数字控制器配国产功率装置。 （2）IGBT 或 BJT PWM 逆变器供电的交流变频调速设备。这类设备的市场很
11、 大，总容量占的比例不大，但台数多，增长快，应用范围从单机扩展到全生产线， 从简单的 V/f 控制到高性能的矢量控制。约有 50 家工厂和公司生产，其中合资 企业占很大比重。 （3）负载换流式电流型晶闸管逆变器供电的交流变频调速设备。这类产品在 抽水蓄水能电站的机组起动，大容量风机、泵、压缩机和轧机传动方面有很大需 求。国内只有少数科研单位有能力制造，目前容量最大做到 12MW。功率装置国内 配套，自行开发的控制装置只有模拟式的，数字装置需进口，自己开发应用软件。 （4）交-交变频器供电的交流变频调速设备。这类产品在轧机和矿井卷扬传 动方面有很大需求，台数不多，功率大。主要靠进口，国内只有少数科研单位有 能力制造。目前最大容量做到 70008000kW。功率部分国产，数字控制装置进口， 包括开发应用软件。15 1.31.3 变频调速的未来发展方向变频调速的未来发展方向 交流变频调速技术是强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理巨大电 能的转换（整流、逆变） ，又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技 术必定分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新 型电力电子器件的应用技术问题，后者要解决（基于现代控制理论的控制策略和 智能控制策略）的硬、软件开发问题（在目前状况下主要全数字控制技术） 。 1.3.11.3.1 主要发展方向主要发展方向 （1）实现
