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应用电动机变频技术的主要目的是什么?

作者:机械网
文章来源:本站

  应用电动机变频技术的主要目的是什么?

  ●电动机变频技术是科技发展的必然产物,它可以在一定范围内进行无极调速来驱动机械负载。早期没有变频器时,一般三相交流异步电动机的调速方式都是采用双速电机、三速电机、四速电机进行调速。

  ●后来又出现了电磁滑差调速装置,利用电磁产生一定力矩性来驱动机械负载。

  ●如今,随着变频技术的提高,在空调方面应用变频技术。它的主要目的为了节能、静噪。真正的空调变频则是采用直流变频压缩机,它在结构上与交流变频电动机完全不一样的。它在直流状态下,直流压缩机对电能的利用率很高。

  ●空调变频压缩机的工作原理,是通过电源的频率不同来控制变频压缩机转速的不同,从而输出冷/热量的不同来控制温度,不像定速机那样依靠压缩机的启动和停机来控制输出冷/热量,因此变频机最大的特点,一是静音,没有压缩机启动和停机的机械噪音,二是温度控制能够精确到0.5度,而定速机的控制幅度是2度。所以变频机特别适合在卧室使用。

  ? 要想知道电动机变频技术主要目的,得首先了解变频器的基本构成。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成另外一频率电源的电能控制装置。通俗地说,它是一种能改变施流电动机的电源频率值和电压值的调速装置。

  ◆交流变频调速理论诞生于 20 世纪 20 年代,60年代后新型大功率电力电子器件的开发和先进的微处理器的出现,变频调速技术得到迅速的发展,并最终广泛应用到实际生产中去。

  ◆交流变频调速传动克服了直流电动机的缺点(电机结构维护保养工作量大等),发挥了交流电动机本身固有的优点(结构简单)、经久耐用、动态响应好、价廉等),并很好地解决了交流电动机调速性能先天不足的问题。可以说,变频器是当今最先进、最有前途的一种交流电动机调速装置。

  ◆变频调速装置能实现软启动、软停车、无级调速以及特殊要求的增、减速特性等,具有显著的节电效果。它具有过载、过压、欠压、短路、接地等保护功能,具有各种预警、预报信息和状态信息及诊断功能,便于调试和监控,可用于恒转矩、平方转矩和恒功率等各种负载。

  ●变频器由电力电子半导体器件(如整流模块、GTO门断晶闸管、GTR 电力晶体管、IGBT 绝缘栅双极型晶体管、IPM智能功率模块等)、电子器件(集成电路、开关电源、电阻、电容等)和微处理器(CPU)等组成。其基本构成如上图所示。

  电动机应用变频技术主要有以下几个方面的好处。

  1.节约能源,变频器可以根据电动机不同的负荷工况进行匹配的能量输入,相对于非变频电动机可以节约平均30%的电能。

  2.精确控制,变频器可以根据生产中不同的工艺要求调节设备运行的速度。

  电动机变频技术,现在应用太广泛了。

  1节能

  变频器的节能控制,在一些恒压供水,风机恒温除湿等项目中,得到完美提现。现在变频器本身就自带Pid功能。

  2控制电机转速

  变频器可以通过改变频率,控制电机转速。尤其是变频器的多段速运行功能。可快速实现正反转的切换。

  3电机综合保护功能

  当电机发生接地或者过负载,缺相等,变频器可以报警,停止输出,防止电机烧坏。

  4强大的通讯功能

  现在变频器几乎都可以通过通讯模块,与上位机进行通讯。有上位机远程监控控制变频器,从而对实现对达到对电机的远程控制。

  

变频器

  1.  

      什么是变频?

      我们使用的电能,主要来源于电厂发的电,主要有水力发电、火力发电,风力发电、太阳能等其它方式发电只能做补充。而电厂发出的电是有频率要求的,我国的电源频率是50HZ,国外的有60HZ的。这个频率就是1秒中内有多少个周期变化。交流市电的频率就是1秒内有50个周期变化。

      (图片来源于网络,侵权删图)

      我们在生产生活中,应用最广的是交流异步电动机,就是根据频率已经固定的市电来设计的,只要设计好之后,电机的转速已经固定。电机转速与频率的关系公式

      n=60f/p

      n——电机的转速(转/分)

      60——每分钟(秒)

      f——电源频率(赫芝)

      p——电机旋转磁场的极对数

      改变频率之后,电机的转速相应改。变频技术就是通过电子器件还改变输出电源的频率(具体的工作原理,可以在网上搜索一下,这里不在赘述),达到改变电机转速。

      2、为什么要变频?

      电机的转速并不完全适应生产生活中的需要,之前没有变频器时,只能通过各级减速器来实现固定的转速要求,当生产工艺需要随时调整转速时,这个减速器就不能胜任了,只有用变频器来实现了。比如,设备B的入料口需要恒定量供给,而供料的设备A的出口的出料变化得比较频繁,如果此时采用恒转速的控制方式,将不能满足生产工艺要求,只能采用变频器,通过检测装置检测出料量的大小,来自动调节变频器的输出频率,改变电机转速,满足生产工艺需求。

       总结,变频器的应用,是根据生产生活中控制要求来决定的,有的必须用变频器,而有的就不需要采用变频来控制了,节约成本嘛。

      变频器是利用交流电动机的同步转速随电机定子电压频率变化而变化的特性而实现电动机调速运行的装置。

      交流电机的旋转速度近似地取决于电机的极数和频率。由于电机的极数是固定不变的。并且该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以不适合改变该值来调整电机的速度。另外,频率是电机供电电源的电信号,所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此,以控制频率为目的的变频器,是作为电机调速设备的优选设备。

      传统的调速方式最大的缺陷就是能耗大。为达到调速的目的,大量的电能被白白浪费掉。如果为了节约和回收电能就要加大投资,设计和安装额外的电路。

      此外。传统调速方式易产生电磁干扰。调速时产生的电弧会对附近的计算机等数字设备产生不可预料的干扰。

      传统调速是有级调速。就如同汽车挂档一样,调速时需要切换,从曲线上看不是平滑的。

      变频调速很好的解决了传统调速的缺陷。无论什么样的变频方式其电能的利用率都大大提高。由于采用电力电子开关元件,电磁兼容性得到了极大改善。更主要的是变频调速可以实现无级变速,电机运行更平稳。

      随着电子技术和网络通信技术的发展,变频器也向着小型化,数字化,智能化方向发展。这些都是传统调速方式无法达到的。

      工艺的要求,由固定的转数变成智能的转数,使设备更加节能环保减少不必要的浪费

      电动机变频技术的应用以节能和调速为主要目的。交流电动机在运行中会产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行,高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗的增加。另外,某些工艺流程对电动机转速变化有特定需求。

      以节电为目的:应选择负荷变化大(应在20%以上)的设备安装变频器。另外,还可以应用于功率因数低的设备上。变频调速器能否实现节电是由其负载的调速特性决定的。如果设备原来采用阀门控制流量,且不是满负荷工作,那么改为调速运行后均能实现节电目的。变频调速器在这类负载中的应用,节电效果最为明显。另外,变频调速器具有软启动功能,可降低反复启动时的高启动电流,实现节能。以电动机变频技术应用于风机、水泵为例,通过电动机变频降低供电频率,改变转速,降低轴功率,实现节能。除了节约电力,使用变频器后机械设备的磨损大大降低,还能够降低设备维修费用。

      以调速为主要目的:工艺条件要求调速的需优先选用变频技术。

      应用电动机变频技术,一是为了精准控制,如恒压、恒水位、恒流量、恒张力、比例控制、函数关系控制等等;二是节能。用于风机、水泵变频控制时,流量与转速或频率成正比,功率与转速或频率的三次方成正比,也就是说,当频率是40赫兹时,其功率是50赫兹时的64/125,节能效果显著。三是变频器具有缺相、欠压、过载保护,可以防止电机因缺相、欠压、过载而损坏。四是具有软启动功能,可以防止电机和设备因冲击负荷而损坏,同时,可以减轻、杜绝冲击电流对变配电设备和线路的损害。

      传统的调速方式最大的缺陷就是能耗大。为达到调速的目的,大量的电能被白白浪费掉。如果为了节约和回收电能就要加大投资,设计和安装额外的电路。

      此外。传统调速方式易产生电磁干扰。调速时产生的电弧会对附近的计算机等数字设备产生不可预料的干扰。

      传统调速是有级调速。就如同汽车挂档一样,调速时需要切换,从曲线上看不是平滑的。

      变频调速很好的解决了传统调速的缺陷。无论什么样的变频方式其电能的利用率都大大提高。由于采用电力电子开关元件,电磁兼容性得到了极大改善。更主要的是变频调速可以实现无级变速,电机运行更平稳。

      随着电子技术和网络通信技术的发展,变频器也向着小型化,数字化,智能化方向发展。这些都是传统调速方式无法达到的。

      电动机应用变频技术主要有以下几个方面的好处。

      1.节约能源,变频器可以根据电动机不同的负荷工况进行匹配的能量输入,相对于非变频电动机可以节约平均30%的电能。

      2.精确控制,变频器可以根据生产中不同的工艺要求调节设备运行的速度。

      电动机变频技术的应用以节能和调速为主要目的。江苏能源云网了解到交流电动机在运行中会产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行,高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗的增加.另外,某些工艺流程对电动机转速变化有特定需求,以节电为目的:应选择负荷变化大(应在20%以上)的设备安装变频器。另外,还可以应用于功率因数低的设备上。变频调速器能否实现节电是由其负载的调速特性决定的。如果设备原来采用阀门控制流量,且不是满负荷工作,那么改为调速运行后均能实现节电目的。变频调速器在这类负载中的应用,节电效果最为明显。另外,变频调速器具有软启动功能,可降低反复启动时的高启动电流,实现节能。以电动机变频技术应用于风机、水泵为例,通过电动机变频降低供电频率,改变转速,降低轴功率,实现节能。除了节约电力,使用变频器后机械设备的磨损大大降低,还能够降低设备维修费用。以调速为主要目的:工艺条件要求调速的需优先选用变频技术。

      

    应用电动机变频技术的主要目的是什么?

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