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變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。
1、變頻節(jié)能
變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。
2、功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能
無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。
3、軟啟動(dòng)節(jié)能
1）電機(jī)硬啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
2）從理論上講，變頻器可以用在所有帶有電動(dòng)機(jī)的機(jī)械設(shè)備中，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，電流會(huì)比額定高5-6倍的，不但會(huì)影響電機(jī)的使用壽命而且消耗較多的電量。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)在電機(jī)選型上會(huì)留有一定的余量，電機(jī)的速度是固定不變，但在實(shí)際使用過程中，有時(shí)要以較低或者較高的速度運(yùn)行，因此進(jìn)行變頻改造是非常有必要的。變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)、補(bǔ)償功率因素。
變頻器通常分為4部分：整流單元、高容量電容、逆變器和控制器。
整流單元：將工作頻率固定的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
高容量電容：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換后的電能。
逆變器：由大功率開關(guān)晶體管陣列組成電子開關(guān)，將直流電轉(zhuǎn)化成不同頻率、寬度、幅度的方波。
控制器：按設(shè)定的程序工作，控制輸出方波的幅度與脈寬，使疊加為近似正弦波的交流電，驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)。
變頻器的設(shè)定參數(shù)較多，每個(gè)參數(shù)均有一定的選擇范圍，使用中常常遇到因個(gè)別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象，因此，必須對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行正確的設(shè)定。
1、控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。
2、最低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
3、最高運(yùn)行頻率：一般的變頻器最大頻率到60Hz，有的甚至到400Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)普通電機(jī)來說，其軸承不能長(zhǎng)時(shí)間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
4、載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長(zhǎng)度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
5、電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
6、跳頻：在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí);在控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。
變頻器的控制電路大體可分為模擬和數(shù)字兩種.
1、控制電路端子的接線應(yīng)使用屏蔽線或雙絞線，而且必須與主回路，強(qiáng)電回路（含200V繼電器程序回路）分開布線。
2、由于控制電路的頻率輸入信號(hào)是微小電流，所以在接點(diǎn)輸入的場(chǎng)合，為了防止接觸不良，微小信號(hào)接點(diǎn)應(yīng)使用兩個(gè)并聯(lián)的節(jié)點(diǎn)或使用雙生接點(diǎn)。
3、控制回路的接線一般選用0.3～0.75平方米的電纜。
1、變頻器在化工工作的運(yùn)用
變頻器運(yùn)用到自動(dòng)獲取液化氣體系設(shè)備改造上，處理了對(duì)電網(wǎng)沖擊大，人工操作的繁瑣，而最主要的是節(jié)能節(jié)約用電以及結(jié)束自動(dòng)化獲取液化氣體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)月可節(jié)約用電40%左右，照此計(jì)算半年就可以回收本錢，作用十分明顯。
2、變頻器在塑膠機(jī)械上的運(yùn)用
在塑料商品的出產(chǎn)進(jìn)程中，由于塑料的特性，商品的規(guī)范繁復(fù)和出產(chǎn)技術(shù)的請(qǐng)求不一樣，所以，很多的本地都需要對(duì)出產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行調(diào)速，跟著電力電子技術(shù)的靈敏展開，變頻調(diào)速的技術(shù)現(xiàn)已老到，變頻器已廣泛運(yùn)用在國民經(jīng)濟(jì)各工作當(dāng)中，它的滑潤(rùn)的無級(jí)調(diào)速，高可靠性，高精度，而且節(jié)約電能，可以前進(jìn)自動(dòng)化水對(duì)等利益，在一定的程度上前進(jìn)了塑膠機(jī)械的自動(dòng)化水平，推動(dòng)了塑膠行業(yè)的發(fā)展。
3、變頻器造紙機(jī)械上的運(yùn)用
造紙公司是高能耗公司每噸紙所耗電能在500度以上，電能消耗十分嚴(yán)重，從設(shè)備和類型看50%以上為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，而這些設(shè)備如今基本上是選用閥門或擋板來調(diào)度風(fēng)量或液體流量的，很多的能量消耗在閥門或擋板上，選用變頻器進(jìn)行調(diào)度，可以很多減少損耗，節(jié)約電能經(jīng)濟(jì)利益十分明顯，值得公司大力推廣。
4、變頻器在注塑機(jī)節(jié)能中運(yùn)用
注塑機(jī)是對(duì)各種塑料進(jìn)行加熱、融熔、攪拌、增壓后，將塑料流體寫入模具控內(nèi)，結(jié)束工件一次注塑成型的設(shè)備，它的工序進(jìn)程基本是一樣的，大致可分為7個(gè)工序進(jìn)程：鎖模、射膠、保壓、熔膠、冷卻、開模、頂針每一個(gè)工序都需要不一樣的壓力和流量，也就是說被加工的工件不都是在最大壓力或流量下工作的，其壓力和流量是靠壓力比例閥和流量比例閥來調(diào)度的，通過調(diào)整壓力或流量比例閥的打開度來控制壓力和流量大小。
可是，油泵電機(jī)在恒速工作、各工序中油泵的輸入功率并沒有多大改動(dòng)，若用變頻器來調(diào)度電機(jī)（油泵）的轉(zhuǎn)速，來結(jié)束對(duì)壓力和流量的調(diào)度，這么既經(jīng)濟(jì)又有用。
5、變頻器在鍋爐變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用
?。?）變頻器在鍋爐變頻調(diào)速的鼓（引）風(fēng)控制體系
為了提高鍋爐風(fēng)量的控制水平，又能抵達(dá)節(jié)能的作用，選用變頻調(diào)速方法對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)度，是首選的方案。由于，運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)可根據(jù)用汽量的改動(dòng)，隨時(shí)調(diào)整鼓（引）風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，減少了噪音對(duì)環(huán)境的污染（電機(jī)均工作于額定轉(zhuǎn)速以下，風(fēng)的噪音隨之降低），對(duì)前進(jìn)工業(yè)清洗水平起到一定的作用。由于鼓（引）風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低于額定轉(zhuǎn)速的狀況之下工作，電機(jī)及風(fēng)機(jī)的軸承不易損壞，延長(zhǎng)了運(yùn)用壽數(shù)，電機(jī)的發(fā)熱量也減少了，修補(bǔ)量降低，停機(jī)時(shí)間減少，節(jié)約了很多的維修費(fèi)用。
（2）變頻調(diào)速器在油田采油井油機(jī)中的運(yùn)用
其一、變頻器具有軟起動(dòng)功用，起動(dòng)時(shí)電流較小，對(duì)電網(wǎng)沖擊小，起動(dòng)時(shí)能耗大為降低。
其二、引進(jìn)變頻器控制，可結(jié)束設(shè)備上、下行程自動(dòng)辨認(rèn)然后控制抽油機(jī)上、下行程的電機(jī)工作頻率分別可調(diào)，以改動(dòng)抽油機(jī)上、下行程的工作速度。亦可對(duì)變頻器能耗制動(dòng)進(jìn)行精確控制，以使變頻器更適應(yīng)當(dāng)工作工況。加上抽油機(jī)沖次的恣意調(diào)節(jié)，可運(yùn)用抽油機(jī)的抽汲參數(shù)對(duì)不一樣油進(jìn)而言更趨合理，當(dāng)調(diào)節(jié)適當(dāng)時(shí)，可前進(jìn)泵的充溢系數(shù)，減少泵的漏失，然后前進(jìn)泵效抵達(dá)增產(chǎn)目的。
?。?）變頻器在中央空調(diào)冷卻泵上的運(yùn)用
中央空調(diào)基本工作原理為選用壓縮機(jī)強(qiáng)逼制冷循環(huán)，將建筑物中的熱量通過冷媒（通常為水）轉(zhuǎn)移到制冷劑中，通過冷卻塔再將熱量轉(zhuǎn)移到大氣中，其間循環(huán)水的冷卻泵和冷凍泵所消耗的能量約占總耗能的60%?？照{(diào)設(shè)備均按規(guī)劃工況的最大制冷量來考慮的，絕大大都的時(shí)間在低負(fù)荷情況下工作，因此，運(yùn)用變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)將節(jié)約很多的能量。
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變頻空調(diào)的概念 : 一般空調(diào)機(jī)由于電源頻率50Hz是固定的，所以壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速是固定的，也就是被稱為“空調(diào)機(jī)血液”的冷媒（氟利昂）的循環(huán)是恒量的，在一定時(shí)間內(nèi)冷媒的循環(huán)量越大，空調(diào)機(jī)的輸出功率就越高。也就是說，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了空調(diào)機(jī)的輸出功率。 而變頻空調(diào)是一種使用變頻壓縮機(jī)和模糊控制技術(shù)的空調(diào)器，能根據(jù)室內(nèi)氣溫的變化，調(diào)節(jié)制冷速度。具有低噪音、耗能低等特點(diǎn)。一個(gè)15平方米的房間，變頻空調(diào)比定頻式調(diào)溫速度快6－10分鐘。達(dá)到設(shè)定溫度后，變頻空調(diào)又能以僅為定頻空調(diào)10％的功率低速運(yùn)轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)溫度細(xì)微損耗，維持恒溫狀態(tài)。試驗(yàn)顯示，較之定頻空調(diào)，變頻空調(diào)噪音低5－6分貝，壽命長(zhǎng)5－8年，是空調(diào)市場(chǎng)未來的發(fā)展方向。變頻空調(diào)是相對(duì)普通空調(diào)來講的,普通空調(diào)的壓縮電機(jī)采用交流異步電機(jī)，轉(zhuǎn)速不變，50HZ時(shí)轉(zhuǎn)速約為2880。
3天前
變頻風(fēng)機(jī)是無錫市祥隆鑫通風(fēng)設(shè)備廠主要產(chǎn)品，我廠對(duì)低噪聲風(fēng)機(jī)系列進(jìn)行了長(zhǎng)期和大量研制、生產(chǎn)，我廠生產(chǎn)的L系列低噪聲離心式鼓風(fēng)機(jī)博采眾長(zhǎng)。經(jīng)過長(zhǎng)期大量使用，性能穩(wěn)定可靠，降噪顯著。變頻風(fēng)機(jī)選用變頻調(diào)速控制設(shè)備，根據(jù)更改離心風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而更改風(fēng)機(jī)排風(fēng)量以適應(yīng)生產(chǎn)工藝流程的需要，并且運(yùn)作耗能節(jié)省，綜合性經(jīng)濟(jì)效益最大。另外變頻風(fēng)機(jī)它能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)機(jī)的無極變速，而且能夠便于的構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)、建立恒流源或恒總流量的調(diào)節(jié)。無錫變頻風(fēng)機(jī)工作原理是什么？接下來將會(huì)從變頻風(fēng)機(jī)接線圖，變頻器工作原理來進(jìn)行說明。
由流體力學(xué)原理可知，離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和電機(jī)的轉(zhuǎn)速功率有很大的關(guān)聯(lián)：離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)壓和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速平方成正比，而風(fēng)機(jī)的軸功率等于風(fēng)量和風(fēng)壓之間的乘積，所以風(fēng)機(jī)的軸功率與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速三次方也成正比。隨著近些年來變頻技術(shù)不斷的完善、發(fā)展及進(jìn)步。離心風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速性能越來越發(fā)達(dá)，在很大程度上節(jié)約了能源，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于多種領(lǐng)域。風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能方法所獲得的節(jié)能效益為各行各業(yè)的企業(yè)帶來了不少的經(jīng)濟(jì)效益，極大的推動(dòng)了社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。
一、離心風(fēng)機(jī)的變頻節(jié)能原理
目前情況下的風(fēng)機(jī)設(shè)備大多數(shù)是采用異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的節(jié)能的，此種方式存在著一定的缺陷和問題，例如電氣保護(hù)的特性較差、所啟動(dòng)的電流過大、產(chǎn)生機(jī)械沖擊等。在電機(jī)的負(fù)載過大的情況下，會(huì)在一定程度上影響、減少設(shè)備的使用壽命，還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些機(jī)械故障，經(jīng)常發(fā)生出現(xiàn)電機(jī)發(fā)燙被燒毀等不良故障。
風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速器是現(xiàn)代社會(huì)上的一種新型的節(jié)能產(chǎn)品，在管路性能的曲線不變的情況下，變速調(diào)節(jié)用變速來改變風(fēng)機(jī)的性能曲線，進(jìn)而改變其工作點(diǎn)。風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速器具有容易操作、控制精度較高、性能較高、不用進(jìn)行維護(hù)等等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在其他條件沒有發(fā)生改變的情況下，對(duì)異步電動(dòng)機(jī)定進(jìn)行改變，子端輸入電源頻率進(jìn)而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)基本的工作原理。電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n=60(f-s)/p，公式中，n用來表示轉(zhuǎn)速，f用來表示輸入頻率，s用來表示電機(jī)轉(zhuǎn)差率，p用來表示電機(jī)磁極對(duì)數(shù)。出口擋板的控制，在開度減小的情況下，風(fēng)阻會(huì)有所增加，不適合對(duì)風(fēng)量進(jìn)行大范圍的調(diào)節(jié)。入口擋板的控制，相比出口擋板控制風(fēng)量的范圍相對(duì)較廣，減小開度情況下的軸功率大體上與風(fēng)量成比例下降，但是還是比不上變頻調(diào)速的節(jié)能效果。
通常情況下認(rèn)為，運(yùn)行風(fēng)量不是風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)額定的風(fēng)量的時(shí)候，如果采用節(jié)流控制進(jìn)行調(diào)節(jié)是通過減小風(fēng)門開度來改變管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)特性的曲線變陡，造成運(yùn)行點(diǎn)的流量下降而提高壓力;采用調(diào)速控制的方式，全開擋板，其管網(wǎng)阻力是恒定的，如果要保證風(fēng)量是相同的就需要降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，降低其壓力。
二、離心風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能的問題
在各行各業(yè)的企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，應(yīng)用風(fēng)機(jī)的情況較為普遍，傳統(tǒng)的節(jié)流方式主要是應(yīng)用導(dǎo)流器來進(jìn)行的，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)沒有較高的運(yùn)行效率，從而造成很大程度的能源浪費(fèi)情況，而且風(fēng)機(jī)在不斷的進(jìn)行維護(hù)、維修方面所花費(fèi)的費(fèi)用也在一定程度上提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本。離心式風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)量的控制主要是依靠風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)門擋板來進(jìn)行調(diào)節(jié)的，不僅會(huì)浪費(fèi)掉大量的能源，還會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)較大、噪音較高、設(shè)備爐膛內(nèi)的負(fù)壓不夠穩(wěn)定，容易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象等多種不良狀況。在企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程中所用的汽量較小，一般情況下是采用接觸器來進(jìn)行對(duì)鍋爐鼓風(fēng)、引風(fēng)的控制，頻繁的啟停造成浪費(fèi)許多能源及運(yùn)行情況不穩(wěn)定等較為突出的問題。
來源：環(huán)保114
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