变频调速技术简介

一、变频调速技术的作用和节能原理1、变频节能：为了保证生产的可靠性，各种生产机械在设计配用动力驱动时，都留有一定的富余量。

电机不能在满负荷下运行，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高时，可降低电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能。

当电机转速从 N1 变到 N2时，其电机轴功率（P）的变化关系如下：P2／ P1 = （N2/N1）3 ，由此可见降低电机转速可得到立方级的节能效果。

2、动态调整节能：迅速适应负载变动，供给最大效率电压。

变频调速器在软件上设有 5000次/秒的测控输出功能，始终保持电机的输出高效率运行。

3、通过变频自身的V/F功能节电：在保证电机输出力矩的情况下，可自动调节V/F曲线。

减少电机的输出力矩，降低输入电流，达到节能状态。

4、变频自带软启动节能：在电机全压启动时，由于电机的启动力矩需要，要从电网吸收 7 倍的电机额定电流，而大的启动电流即浪费电力，对电网的电压波动损害也很大，增加了线损和变损。

采用软启动后，启动电流可从0 -- 电机额定电流，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电费，也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命。

5、提高功率因数节能：电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。

绕组由于其感抗作用。

对电网而言，阻抗特性呈感性，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数很低。

采用变频节能调速器后，由于其性能已变为：AC－－ DC －－AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。

变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数很高，减少了无功损耗根据负载转速的变化要求，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的，以获得合理的电机运行工况。

在不同的转速情况下，均保持较高的运行效率，不仅降低了电能消耗，同时能改善启动性能，保护电机及负载设备免受瞬时启动的冲击，延长其工作寿命，还提高电动机和负载设备的工作精确度，实践证明，变频技术用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，普遍节电达到30-50%。

变频器AFE培训教程一、引言随着工业自动化程度的不断提高，变频器在各个领域中的应用越来越广泛。

变频器AFE（ActiveFrontEnd）作为一种新型的变频调速技术，具有高效率、低谐波、能量回馈等优点，逐渐成为工业调速领域的重要选择。

为了帮助大家更好地了解和应用变频器AFE 技术，我们特此编写本培训教程。

二、变频器AFE技术概述1.变频器AFE技术定义变频器AFE技术是一种先进的变频调速技术，通过采用有源前端整流技术，实现电能的高效转换和调节，从而满足工业生产过程中对电机调速和能效提升的需求。

2.变频器AFE技术原理变频器AFE技术主要包括有源前端整流器、直流环节和逆变器三个部分。

有源前端整流器通过可控硅等电力电子器件，实现交流电源与直流环节之间的电能转换；直流环节负责存储和调节电能；逆变器则将直流电能转换为满足电机调速需求的交流电能。

3.变频器AFE技术特点（1）高效率：变频器AFE技术具有较高的电能转换效率，可降低系统运行成本。

（2）低谐波：变频器AFE技术能有效抑制电网侧谐波，减少对电网的污染。

（3）能量回馈：变频器AFE技术可实现电机的能量回馈，提高系统的能效。

（4）调速范围宽：变频器AFE技术具有较宽的调速范围，满足不同工况的需求。

三、变频器AFE技术应用1.电机调速变频器AFE技术在电机调速领域具有广泛的应用，如风机、水泵、压缩机等。

通过变频器AFE技术，可实现电机的高效、精确调速，满足工业生产过程中对电机性能的需求。

2.能量回馈在电梯、起重机械等应用场合，变频器AFE技术可实现电机的能量回馈，提高系统的能效，降低运行成本。

3.电网调节变频器AFE技术在电网调节方面也具有重要作用，如无功补偿、有功滤波等。

通过变频器AFE技术，可提高电网的稳定性和电能质量。

四、变频器AFE技术应用实例1.案例一：某钢铁企业高炉风机调速系统该企业采用变频器AFE技术对高炉风机进行调速，实现风量的精确控制，提高高炉冶炼效率，降低能源消耗。

变频调速系统技术原理及应用随着科技的不断发展，变频调速系统技术在工业领域中的应用越来越广泛。

变频调速系统是一种能够实现机械设备调速的技术，通过改变电源给电机供电的频率，实现电机的转速调节。

本文将介绍变频调速系统的技术原理以及在工业中的应用。

首先，电力电子器件是变频调速系统的核心组成部分。

变频调速系统通常采用交流到直流再到交流的方式，将电源提供的交流电转换为直流电，并通过逆变器将直流电转换为交流电。

这样就可以通过改变逆变器输出的交流电的频率来实现电机的调速。

其次，电机也是变频调速系统的重要组成部分。

电机是将电能转换成机械能的装置，根据工作方式的不同，可以分为直流电机和交流电机。

在变频调速系统中，通常采用交流电机，其中三相异步电机是应用最为广泛的一种。

通过改变电源供电的频率，可以改变电机的转速。

最后，运动控制系统是变频调速系统的关键组成部分。

运动控制系统通过对电机的控制，实现对机械设备的调速。

运动控制系统通常包括传感器、控制器和执行机构三个部分。

传感器用于感知电机的实时状态，控制器根据传感器的反馈信号，计算控制策略，并通过执行机构控制电机的转速。

变频调速系统在工业中有着广泛的应用。

首先，在机械加工领域，变频调速系统可以精确控制机床的进给速度，提高工件加工的精度和效率。

其次，在风机和水泵等风力和水力传动系统中，变频调速系统可以根据实际需要调整电机的转速，提高系统的稳定性和节能效果。

此外，在电梯和输送带等输送设备中，变频调速系统可以平稳控制设备的起停和运行速度，提高设备的使用寿命和安全性。

总体而言，变频调速系统技术是一种有效的实现机械设备调速的技术。

通过改变电源给电机供电的频率，可以实现对电机的转速调节。

变频调速系统在工业中有着广泛的应用，可以提高设备的性能和效率，降低能源消耗，同时也提高了工作环境的安全性。

随着科技的不断进步，相信变频调速系统技术将进一步得到发展和应用。

<变频调速技术>课程标准一. 课程概述（一）课程性质变频调速技术是机电一体化专业、电气自动化专业必修课，是针对电气维修工艺员、电气设备安装维护工从事的机电设备的维护检修和试验、故障排除及维护管理工作等岗位需要的实际工作能力而设置的一门核心课程。

通过本课程的学习要求学生能够熟练掌握交流变频系统的工作原理、实现方法、机械特性、运行特点及适用场合，使学生在掌握本课程的基础上，经过实验环节有能力分析和设计交流变频系统。

本课程要求学生必须掌握本专业的必备基础理论知识和专业知识,掌握从事机电一体化专业领域实际工作的基本能力和基本技能,具有对交流变频系统的安装、调试、电气控制设备的运行与维护及故障检修等能力。

（二）课程设计思路《变频调速技术》是3年制机电类专业学生必须掌握的一门理论性和实践性都很强的专业基础课，该课程的主要目标是为了提高学生选择、使用和维护变频器及电气控制设备的能力；使学生掌握变频器的结构、基本工作原理、运行特性；熟悉变频器电气控制设备的分析调试维护方法，培养学生培养学生辩证唯物主义观点、实事求是的科学态度、逻辑思维能力、分析生产实际问题和解决实际问题的能力，培养学生的团队协作、勇于创新、敬业乐业的工作作风。

在对按照工作任务要求后，设定了认识变频器、变频器的的基本运行、变频器与继电器组合控制、变频器运行与分析、变频调速应用五个学习情境。

这五个学习情境按照基于工作过程的教学模式展开教学，用六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个情境进行教学实施，有助于提高学生的动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。

二. 培养目标根据3年制中职电类专业教学计划的要求，本课程应该达到以下教学目标：（一）知识目标：1、掌握异步电动机变频调速的控制方法和机械特性2、变频器的分类与特点3、晶闸管变频器、脉宽调制型变频器4、掌握转速开环的晶闸管变频调速系统、转差频率控制的转速闭环变频调速系统的组成和工作原理5、了解矢量变换控制的基本思想。

变频变压调速原理
变频变压调速原理是通过变频器改变电源的频率，从而改变电动机的转速，实现调速的一种技术。

其基本原理如下：
1. 变频器工作原理：变频器是一种能够改变电源频率的电子设备，它接收固定频率的输入电源，通过内部的电子元件将输入电源的频率进行调整，输出变频的电源给电动机驱动。

2. 变压器工作原理：电机直接接在变压器的二次侧，变频器通过改变变压器的高压侧电压来实现对电机的调速。

变频器控制电压的大小，同时电流也会相应改变，可以实现电机的加速、减速以及定速的调节。

3. 调速实现原理：通过调整电源的输出频率和电压来改变电动机的速度。

当输入频率增加时，电动机的转速也会随之增加；相反，频率降低时，电机的转速也会减慢。

同时，调整输出电压的大小也能改变电机的转速。

4. 控制方式：变频器可以通过开环控制和闭环控制两种方式实现调速。

开环控制是指变频器直接根据设定的频率输出电源，不对电机的实际转速进行监控和反馈；闭环控制则需要通过传感器获取电机实际的转速，并反馈给变频器，使其能够实时调整输出频率和电压，实现精确的调速。

总结起来，变频变压调速原理通过改变电源的频率和电压来改变电动机的转速，从而实现对电机的调速控制。

这种调速方式
具有调节范围广、转矩大、效率高等优点，广泛应用于各种需要变速调节的场合。

变频调速技术一、变频调速技术概述变频调速技术是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术，变频调速具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点，因而被广泛使用，是国家电机能效提升计划非常重要的技术。

二、变频调速技术原理变频调速是通过改变供给电动机的供电频率，来改变电机的转速，从而改变负载的转速。

电机的转速：n=50f(1-S)/P其中f为供电频率，P为电机的极对数，S为滑差。

因此，改变f就可以改变电机的转速。

三、变频调速技术特点1、节能，一般可以节能10%～50%根据国家电机能效提升计划，从电机自身情况看，我国电机效率平均水平低于国外3-5个百分点，要提高电机效率就必须提高节能手段。

2、提高网侧功率因数无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重。

使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，功率因数很高，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

3、软启软停功能电机一般为直接启动或Y/D启动，启动电流等于4～7倍额定电流，这不但要求电网容量高，而且启动时会对设备和电网造成严重的冲击，影响使用寿命。

使用变频装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备的使用寿命。

四、变频调速技术节能原理1、风机水泵的节电原理以风机和水泵流体机械来说明转速与节能的关系，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：上述式子中Q1、H1、P1分别代表转速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：当转速降派到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％。

变频调速原理及概述异步电机调速系统的种类很多，但是效率最高、性能最好、应用最广的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统，是交流调速的主要发展方向。

变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电机的宽范围内无极调速。

变频器可把固定电压、固定频率的交流电压变换为可调电压、可调频率的交流电。

在变换过程中。

没有直流环节的称为交-交变频器，有中间直流环节的称为交-直-交变频器。

由直流电变为交流电的变换器称为逆变器。

目前应用最广的是交-直-交变频器，通常由整流器、中间直流储能电路和逆变器三部分组成。

人们所说的交流调速传动，主要是指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动，除变频以外的另外一些简单的调速方案，例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，由于其性能较差，终将会被变频调速所取代。

交流调速传动控制技术之所以发展的如此迅速，和如下一些关键性技术的突破性进展有关，它们是电力电子器件（包括半控型和全控型器件）的制造技术、基于电力电子电路的电力变换技术、交流电动机的矢量变换控制技术、直接转矩控制技术、PWM（Pulse Width Modulation）技术以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术等。

变频器的发展：近二十年来，以功率晶体管GTR为逆变器功率元件、8位微处理器为控制核心、按压频比U/f控制原理实现异步机调速的变频器，在性能和品种上出现了巨大的技术进步。

其一，是所用的电力电子器件GTR以基本上为绝缘栅双极晶体管IGBT所替代，进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块IPM，使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高。

其二，是8位微处理器基本上为16位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU，使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能。

其三，是在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器，使得变频器不仅能实现调速，还可进行伺服控制。