变频器调速系统的研究与应用论文.doc

目录
1变频调速节能………………………………………………………………31.1变频调速………………………………………………………………31.1.1变频调速的基本原理…………………………………………………31.1.2电动机调速与节能的关系……………………………………………31.1.3电机在不同频率下运行的节电效果…………………………………41.2变频调速技术节省能源…………………………………………………41.2.1应用变频器调速的其它好处…………………………………………41.2.2变频器输出谐波的影响………………………………………………41.3节能分析…………………………………………………………………51.3.1节能计算………………………………………………………………51.3.2节能分析………………………………………………………………71.4节能分析结论………………………………………………………………72拖动系统功率的确定………………………………………………………92.1变频调速的基础知识……………………………………………………92.2电机容量的确定…………………………………………………………92.2.1恒转矩负载……………………………………………………………92.2.2平方律负载…………………………………………………………102.3功率裕量的考虑………………………………………………………102.3.1电机的冷却方式…………………………………………………112.3.2变频器输出谐波的影响…………………………………………112.3.3超额定转速的运行………………………………………………112.3.1特殊应用场合………………………………………………………112.4节变频器容量的确定…………………………………………………123.谐波的产生机理、危害以及抑制措施………………………………133.1谐波产生机理…………………………………………………………133.2谐波的危害……………………………………………………………143.3谐波的抑制措施………………………………………………………143.4一种有效的谐波抑制方案……………………………………………154变频调速技术在水处理工艺不同流程应用……………………………174.1工艺流程………………………………………………………………174.2变频器选择要注意的问题…………………………………………………194.3变频器在工程应用中要注意的问题…………………………………21结束语………………………………………………………………………23参考文献……………………………………………………………………24致谢……………………………………………………………………………………25

1变频调速节能探讨
1.1变频调速
1.1.1变频调速的基本原理
在变频调速中使用最多的变频调速器是电压型变频调速器,由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。在其工作时首先将三相交流电经桥式整流装置整为直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。由电工原理可知电机的转速与电源频率成正比,通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速,实现平滑的无级调速。

1.1.2电动机调速与节能的关系
风机和水泵都是流体机械，流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化有如下的关系
Q1/Q2=n1/n2（1-1）
H1/H2=(n1/n2)2（1-2）
P1/P2=(n1/n2)3（1-3）
上述式子中Q1、H1、P1分别代表转运n1时的流量、压力、功率。Q2、H2、P2、分别代表转速n2时的流量、压力、功率。即流量与转速的一次方成正比：压力与转速的平方成正比；功率与转速的三次方成正比。
由此可见，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将降低很多。例如：当转速降到80%时，流量减少到80%，而轴功率却下降到额定功率的(80%)3≈51%；若流量需减少到40%，则转速相应减少到40%，此时轴功率下降到额定功率的(40%)3≈6.4%。
风机(水泵)调节流量，可行的方式有两种：
第一种方式是保持电机转速不变，通过调节风阀来调节流量。此时风机的对H-Q特性曲线不变。而风阀开度发生变化，即管路的阻力特性发生了变化，即管路阻力增加。
第二种方式是管路的阻力特性保持不变(即风门不变)，通过调节电机的转速来调节流量。这种方法所消耗的功率相对于第一种要小得多。调速是控制风机、水泵节能的相当有效的措施。
风机、水泵一方面由于在生产中具有面广、量大、耗电多的特点，另一方面由于节能潜力大的特点，故此类