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1、优顺达电气,我们的努力将使天空更蓝,主讲人：林东宇 深圳市优顺达电气有限公司 www . szustar. com,变频调速技术原理及节能应用,一、感受变频,变频技术 在你我身边,优顺达电气,二、电气调速是工业生产不断发展的需要,优顺达电气,交流调速发展 从以往的各类调速方式逐渐统一到变频调速 目标：调速性能最好，调速范围大，调速精度高，稳定性好，运行效率高。,直流调速发展 直流电机：有刷、他励 无刷、永磁 直流调速：单闭环、双闭环、脉宽调制PWM,优顺达电气,三、变频调速的基本原理,异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为 n1 120f1 / np 式中 n1 同步转速（r/min）; f
2、1 定子频率（Hz）; np 磁极数。 而异步电动机的轴转速为 nn1(1s)120f1 (1s) / np 式中s 异步电动机的转差率，s(n1n)n1。 由此可见，改变异步电动机的供电频率，可以改变其同步转速，实现调速运行。,优顺达电气,变频调速技术有时被称为VVVF技术 即Variable Voltage Variable Frequency,交流电机采用变频调速后，为了避免电机磁通饱和，同时产生必需的转矩，希望电机主磁通能保持恒定。 只要在调速过程中保持U1f1 常数，就可以保持电机气隙磁通不变，实现恒磁通（转矩）变频调速。因此，变频调速驱动异步电机时，需要在改变频率的同时改变其定子电
3、压。,优顺达电气,四、通用变频器的基本结构,整流电路: AC to DC(交流-直流); 中间直流环节: 滤波和能量储存; 逆变器: DC to AC(直流-交流). 控制方式：输出的电压(电流)和频率进行协调控制,优顺达电气,通用变频器的分类,1、 控制方式 压频比（V/F）控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩（DTC）控制,2、中间环节类型 电压源：中间直流环节为电容 电流源：中间直流环节为电感,3、逆变器的元器件 可控硅、大功率晶体管（GTR）、GTO、IGBT、IGCT 等,优顺达电气,高压变频器,1、电机电压高于AC380V 常见：0.69KV、2.3KV、3KV、6KV和10KV
4、 相比于电网电压，也称为中压（Midium Voltage）,2、变频装置容量 200KW60MW,优顺达电气,2、拓扑结构 高低高型 （适用于800KW以下）,优顺达电气,单元串联多电平型高压变频器（适用于800KW以上）,优顺达电气,三电平电压源型（适用于800KW以上）,优顺达电气,冶金、采矿纸浆和造纸 纺织、塑料橡胶 发电和输配电工业 化工、石油天然气 采暖、通风和空调,供水、水处理 金属加工材料处理木材加工 食品、饮料加工及包装工业 医药、环保、 科研、教育事业,五、变频调速应用,优顺达电气,金属加工机械(轧机、卷取、剪切等)、纸浆和造纸机 石油采掘、矿井提升 起重机、提升机、电梯
5、螺旋输送机、皮带运输机,水泵、油泵等；风机，给粉给料、压缩机、挤压机、搅拌机、卷绕机、放卷机、拉丝机、镀膜机、清洗机,优顺达电气,变频调速节能原理,变频器只有在电机有调速要求时才可能进行节能。 变频调速节能的主要对象是泵和风机负载。 泵和风机是一种平方转矩负载。以泵为例，其转速n与流量Q、扬程H及泵的轴功率N的关系如下式所示： Q1 /Q2 （n1/n2） H1 / H2 (n1/n2)2 N1 / N2 (n1/n2)3 上式表明，泵的流量与其转速成正比，泵的扬程与其转速的平方成正比，泵的轴功率与其转速的立方成正比。,优顺达电气,水泵电机功率计算公式,当电动机驱动泵时，电动机的轴功率P（Kw
6、）可按下式计算： Px Q x H x 10-3 /C /P 式中： 液体密度 C 传动装置效率 P 泵效率,优顺达电气,水泵扬程流量特性图,Head H,Q = 0 H = Hmax,H = 0 Q = Qmax,Pump duty point,Volume Flow Q,HN,QN,System Curve,Pump Curve,优顺达电气,水泵节流变化时,优顺达电气,流量变化,优顺达电气,流量调节的办法,优顺达电气,能量消耗比较,优顺达电气,变速控制节能显著,优顺达电气,六、发电厂变频应用,1、工艺应用 给煤（粉）机传动、磨煤机 等 2、 节能应用 凝结水泵、循环水泵、给水泵、灰浆泵、引
7、风机、送风机等,优顺达电气,七、变频器设备的日常维护,新一代的变频器的可靠性较以往产品已经有了很大的提升，只要环境适宜，合理使用，其常规运行寿命可以高达710年以上。,优顺达电气,1、日常维护 主回路直流电压 冷却风扇工作状态 输出电压三相平衡 定期吹扫 2、 故障检查及维修 变频器借助高速CPU的快速处理能力，在自诊断和保护功能上日臻完善 根据故障信息判断故障类型，采取相应的技术对策,优顺达电气,六、玻璃纤维行业变频应用,1、工艺应用 后处理系统：分开卷机构，浸涂机构，烘烤机构，前牵引，后牵引，收卷部份等 拉丝炉系统、粗纱络纱 等 2、 节能应用 风机、水泵系统,优顺达电气,六、铝加工行业变
8、频应用,1、工艺应用 热冷轧机、卷筒、纵横分剪机、辊道等 2、 节能应用 熔炼炉、退火炉风机系统 循环水泵、冷却系统,优顺达电气,六、玻璃生产行业变频应用,1、工艺应用 玻璃拉边机传动、变速辊道 等 2、 节能应用 熔窑风机、钢化炉风机、水泵系统等,优顺达电气,应用实例,某大型玻璃生产企业采用变频调速技术改造F48N-DB4型钢化炉的玻璃钢化风机，选择上风道2台进出风风机 风机电机为380V、350HP， 选用280KW变频器，选用原风机控制系统中控制风道入风口档风板开度大小的信号控制变频器速度。 改造后： 1#风机平均节电效率39%，2#风机平均节电效率31% 每度电按0.69元计算，日均节电2150元 资金回收期251天（不到9个月）,优顺达电气,智慧的力量！,
