变频调速技术应用及节能分析

浅谈变频调速技术在煤矿企业中的节能应用【摘要】煤炭企业现有设备利用变频调速技术的技术改造，对于节省电能以及提高效率具有重要意义。

本文阐述了煤矿大负荷设备传统控制使用性能，并对变频器改造可行性及变频调速技术的原理进行了探讨。

【关键词】变频调速技术；节能分析1.煤矿大负荷设备传统控制使用性能分析①在煤矿企业中，由于生产设备一般满足服务年限长的特点，选型较大造成大马拉小车的现象，电能浪费严重，设备运行效率往往都比较低。

对于煤矿生产企业来说，电耗所占比例相当大，而其中的压气、提升、通风、排水等设备电能消耗为总能耗的1/3左右，占煤矿用电量的30%左右。

这样，如果采用挡板、阀门来进行调节往往造成比较大的浪费，而采用电动机变频调速来调节流量，这样可以节省20％～50％左右，自然可能产生巨大的社会和经济效应；②对于大负荷电机来说，往往启动时间长，电流大，这样使得设备绝缘强度收到严重影响，容易烧毁大功率电动机，电网运行的可靠性得到一定考验；启动时存在困难，往往造成较为严重的机械损伤。

所以说，这样不仅仅增加了设备维修成本，而且对于电网安全造成很大冲击；③控制工艺单一，同时实时性较差，自动化程度低。

同时，对于转矩极限控制、可逆运行控制、速度控制、启动停止方式、加减速功能和机械传动部件使用寿命等方面存在明显缺陷，不能满足大规模自动化控制要求。

2.变频器改造可行性分析①对于设备起动时大电流对电网的浪涌冲击和机械冲击来说，可以通过软启动来进行减弱；②宽电网电压：范围主要包括±20％电网电压，在电网状况的多重情况进行从容应对；③保护功能主要包括过载保护、瞬时过流、电动机过载保护以及自动转矩补偿保护、电流限幅保护等等，这样，供电、配电设备和电机就能被保护而安全运行；④输入谐波小，高功率因数；⑤调速范围大、精度高、无级调速；效率高，无附加转差损耗；⑥相对简单的改造工艺。

在保留原有电动机的基础上，可以对旧设备进行技术改造，这样不仅仅简单可靠，维护方便，另外节电效果也较为明显；⑦故障率低，这样节省设备检修、维护费用。

高压变频调速的节能效果评估及分析高压变频调速系统是一种有效的节能措施，通过调节电机转速来实现负载的需求，以减少能源损耗，并降低生产过程中的电能消耗。

本文将对高压变频调速系统的节能效果进行评估和分析，探讨其对现代工业领域的重要性。

首先，高压变频调速系统可以使电机工作在最佳负载条件下，从而最大程度地提高电机的效率。

传统的固定转速控制方式会导致过量的能量浪费，在运行过程中产生的热能也会增加整体的能耗。

而高压变频调速系统可以根据负载需求自动调整电机的转速，使其始终处于最佳效率工作点，从而降低能源的消耗。

其次，高压变频调速系统还可以实现启停次数的减少，从而降低了启动过程中的能耗。

传统的固定转速控制方式在启动时需要较大的电流冲击，不仅增加了电网的压力，还会造成电机生命周期内的能源浪费。

而高压变频调速系统可以通过软启动功能实现电机平稳启动，有效减少了启动过程中的能耗。

另外，高压变频调速系统还具有节约维护成本的优势。

传统的固定转速控制方式在负载变化较大时需要频繁更换传动部分的装置，增加了维护成本和停机时间。

而高压变频调速系统可以通过调整电机的转速来适应不同负载需求，减少了传动装置的磨损和维护成本。

此外，高压变频调速系统还具有响应速度快、调节精度高的特点。

传统的固定转速控制方式在负载变化时无法快速调整，导致响应速度较慢，容易导致生产线的停顿。

而高压变频调速系统可以根据负载变化实时调整电机转速，具有较高的响应速度和调节精度，能够更好地适应生产过程的需要。

综上所述，高压变频调速系统在工业领域中具有显著的节能效果。

通过调整电机的转速，使其始终处于最佳工作条件下，不仅可以提高电机的效率，降低能源的消耗，还可以减少启停过程中的能耗和维护成本。

此外，高压变频调速系统还具有高响应速度和调节精度的优势，能够更好地满足生产过程中的需求。

因此，鉴于高压变频调速系统的诸多优点，我们推荐在现代工业领域中广泛应用该技术，以实现更高效、节能的生产过程。

变频调速技术在风机、带类改造中的应用及节能分析摘要：皮带、风机类设施在加工生产业以及制造业被广泛的推广应用。

皮带、风机类设施不仅消耗的电量多，而且在检修以及养护所花费的也很多，其一共费用就占了总费用的百分之七到百分之二十五。

新兴起来的变频调速工艺不仅具有优秀的调速技术、超越的省电成果，对设施的工作情况能够有所帮助提高。

提升设施工作效率以及成套设备的安全稳定性。

设施能够使用更久的时间。

关键词：变频调速技术；变频器；电动机；风机、带类设备1 主要设备类型分析1.1 速度和频率计算皮带在正常运转时属于恒转矩负载。

工艺要求在转速范围为5-10.5转，分钟，我们试选择减速箱变比k1为29.8：l，链条传动的变速比k2为4：l。

通过计算得：电动机的最高工作转速：10.5×（k1×k2）=10.5×29.8×4=1251.6转，分钟电动机的最低工作转速：5×（ki×k2）=5×29.8×4=596转，分钟；电动机的最高工作转速对应的变频器输出电压频率：50×1251.64+1440=43.5（hz）；电动机的最低工作转速对应的变频器输出电压频率：50×596÷1440=20.7（hz）。

以上选择基本满足生产工艺及电动机散热的要求。

1.2 变频改造主要设备的规格参数齿轮减速箱：型号为r103ybl32s4，输出额定转速为48转/分钟，输出最大转矩为1100（nm）。

电动机：型号为ybl32s-4，额定电压为380v，额定电流为11.6（a）绝缘等级为f级，额定功率为5.5（kw），接法a，额定转速为1440r/min。

变频器：型号为frn5.5g11s-4cx，标准适配电动机5.5kw，调频范围0.1-40hz，频率精度（模拟设定）正负0.2%的最高频率。

额定容量9.9kva，额定输出容量为13a，输出电压为380v（三相，50/60hz），逆变器igbt。

变频器在水泵调速中的应用优劣势分析随着现代工业的发展和节能环保理念的日益普及，利用变频技术对水泵进行调速已经成为了一种趋势。

而常用的变频器就是应用较为广泛的一种电力调节装置，它主要利用了运动学和电子学原理，实现对电机转速的调节。

相信很多人对变频器在水泵调速中的应用都比较关心，下面我们来分析一下其应用的优劣势。

一、优势1.节能：传统的调速方式需要通过“堵流调节”等方式，来调节水泵的流量或压力，然而这样做不仅效率低，而且还会浪费很多能源。

而利用变频技术进行调速，我们可以根据实际情况来调节水泵的流量或压力，实现能源的高效利用，从而达到节能的目的。

2.稳定性好：利用变频调速可以通过改变电机的转速来调节水泵的流量或压力，从而实现在各种工况下的稳定性调节。

而传统的调速方式则需要通过机械配管甚至更改进出口阀门来实现流量调节，相比之下，效果并不理想，而且易受到外界因素的干扰。

3.运行平稳：变频器的调速方式可以使水泵在调速过程中实现平稳启停，避免了传统的调速方式中频繁启停、冲击等问题，大大延长了水泵和电机的使用寿命。

4.维修方便：在传统的调速方式中，若要改变调速的流量或压力，还需要更换流量阀门，改变管路等，而利用变频器进行调速，只需要通过调节变频器参数等方式即可实现，简单方便。

5.安全可靠：利用变频器进行调速，我们可以通过对电机的过压、欠压、过流、短路等方面进行实时监测，确保水泵的运行安全，避免常规调速方式中因流量过大或过小而导致的运行不稳定等问题。

二、劣势1.成本高：利用变频器进行调速需要安装一些传感器和控制器，每台变频器的价格也比较昂贵，而且需要花费一定的费用进行维护，这一方面会增加工程项目的成本。

2.技术难度大：变频器是一种利用电子技术对电机转速进行调节的装置，涉及到电机控制系统和微处理器控制系统等方面的知识，所以需要具备一定的技术经验和专业知识才能进行操作。

3.容易受到电网干扰：由于变频器在运行过程中需要对电网进行反馈和调节，所以如果电网发生故障或电压变化等因素，就容易影响变频器的运行效果。

变频调速控制系统在矿井运输系统的节能分析在当今的社会环境下，节能已经成为了一个重要的话题，在矿井运输系统中，节能方案的提出也是一个持续关注的问题。

因此，在传统的矿井运输系统中，人们越来越感受到了数字化、智能化、和节能的重要性。

目前，变频调速控制技术被广泛应用于矿井运输系统中，成为了矿井运输系统节能的一大利器。

下面，我们将详细论述一下变频调速控制系统在矿井运输系统中节能的分析。

一、变频调速控制系统在矿井运输系统中的工作原理变频调速控制系统是一种利用电子器件改变交流电源频率，从而实现电机转速调整的方法，该方法可以有效的提高电机的效率，同时也可以实现电机的节能。

在矿井运输系统中，汽车或者电铲由电机驱动，而电机的效率与其转速有着密切的联系，因此，引入变频调速控制技术可以有效地提高电机的效率，从而实现节能。

变频调速控制系统由三部分组成，即变频器、控制系统和电机。

其中，变频器是整个系统的关键部分，其主要功能就是将交流电源频率转换成可控的、可调的直流电源，从而驱动电机正常运转。

而控制系统则负责通过控制变频器的输入电压和频率来达到控制电机转速和运行方向的目的。

电机则是整个系统的最后执行部分，其质量和效率都会影响到整个系统的运行效率。

二、变频调速控制系统在矿井运输系统中的优势变频调速控制系统在矿井运输系统中的优势主要体现在以下几个方面：1. 节能效果显著矿井电机通常是以全负荷工作，而非全负荷工作模式下的电机效率非常低，能耗也随之增大。

而利用变频调速控制技术可以实现电机的高效率运作，从而使电机能耗明显降低，节能效果显著。

2. 减少了机械损耗在传统的矿井运输系统中，汽车或者电铲需要经常启动和停止，这种频繁的启停操作会产生一定的机械损耗，影响机器的寿命，并增加能耗。

在利用变频调速控制技术的系统中，机器启停操作被降低到了最低限度，从而减少了机械损耗。

3. 运行稳定性高传统矿井运输系统常常遇到负载突然增加或者减少的情况，对机器的影响很大，影响机器的运行稳定性。

变频调速技术在矿用设备运用中的节能分析摘要：其电能消耗和阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的10%—25%，是一笔不小的生产费用开支。

随着市场竞争的不断加剧，节能降耗已成为企业降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一。

二、关键词：变频调速技术、风机、水泵、节能三、在煤矿企业生产中，普通的电动机通常以陈旧的定速模式运行，设备能耗大、效率低。

风机、水泵常常根据生产需要，通过调节风门、闸阀、挡板开度的大小来调整受控对象。

这样，不论生产的需求大小，电机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、闸阀的节流损失消耗掉了，造成大量的能源浪费和设备损耗，从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。

近几年发展起来的变频调速技术，顺应了工业生产自动化发展的要求，使得电动机及其拖动负载在无须做任何改动的情况下即改善现有设备的运行工况，按照设备运行要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的，提高系统的安全可靠性。

四、工作原理风机、水泵等电动设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。

不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现水泵损坏同时电机也被烧毁的现象。

近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点；因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、阀门的控制方案。

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f／p，（式中n、f、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。

变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

五、节能分析转矩负载，其转速n与流量q，压力h以及轴功率p具有如下关系：q∝n，h∝n2，p∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

变频调速技术的原理、应用及节能分析(1.内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特 010020；2.中国华电集团发电运营有限公司包头分公司，内蒙古包头 014000)摘要：文章介绍了变频调速技术的原理以及变频调速在电厂中的应用，并对变频调速的节能技术进行分析。

关键词：变频调速技术；电厂；节能中图分类号：TM761.2 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)05—0097—02随着我国经济的快速发展，电力的缺口也越来越大，因而发电厂也不断增多。

在电厂中各类泵与风机耗电量很大，总耗电约占整个厂用电的70%～80%，而整个厂用电约占发电量的12%左右。

因此，提高泵与风机的效率就成了电厂节能的主要方式之一，提高泵与风机的效率主要就是采用变频调速技术。

1 变频调速技术的节能原理从电机学可知，电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f／p，。

对于特定的电机，只要改变电动机工作电源频率，就可调整电机的转速。

这就是变频调速的基本原理。

由于传统的流量调节通过改变阀门或挡板开度来实现。

这种情况下，电机总是处于全速运行状态,但实际上机组负荷需要不断调整。

因此，这种方法存在严重的节流损耗。

根据泵和风机的比例定律，对于泵和风机，流体流量与转速一次方成正比，即:q/qe=n/ne扬程(全压)与转速二次方成正比，即:H/He=(n/ne)2功率则与转速的三次方成正比，即: P/Pe=(n/ne)3 式中:q、n、H和P分别表示流量、转速、扬程和功率,式中脚标“e”均表示额定工况参数。

由上面的公式可知：当转速减小时，电动机的功率将以其三次方的速率下降,因此变频调速的节电效果显著。

从理论上计算，如流量由100% 降到70%,则转速相应降到70%,压力降到49%, 而电机的功率降到34.3%，即节约电能65.7%，节能效果显著。

2 变频调速技术的应用在发电厂中，主要的风机与水泵有送风机、引风机、一次风机、锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵等。

变频调速技术在煤矿节能改造中的应用分析摘要：随着行业竞争的日趋激烈，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行，迫切需要利用变频技术进行节能降耗。

因此，对现有电机设备进行变频节能改造，是解决煤矿高消耗、低效益问题，以低能耗实现现代化的新路。

关键词：煤矿节能，变频改造，应用分析x752一、现状分析我国是世界上的产煤大国，也是吨煤电耗比较高的国家。

矿井的电能消耗中 ,电机消耗的电能占总能耗2/3以上。

电机是感性负载 ,功率因数低 ,负载变化大 ,节能的空间很大。

节能的关键在于先进节能设备的使用或对现有设备的技术改造。

随着行业竞争的日趋激烈，煤矿的增产、降耗、提效被提到了重要地位，设备节能改造势在必行，迫切需要利用变频技术进行节能降耗。

因此，对现有电机设备进行变频节能改造，是解决煤矿高消耗、低效益问题，以低能耗实现现代化的新路。

二、矿井设备变频节能改造的应用分析1、变频调速技术在矿井提升机的应用矿井的提升机担负着输送物料和人员的重要任务，是矿井生产四大运转部件中特别重要的设备。

其传统的调速控制方法是采用在电动机转子电路内接入金属电阻，用鼓形控制器或接触器切除电阻来达到调速的目的。

这些控制装置的缺点是：电阻能耗大、散热难以解决；电阻调速属于有级调速，开环控制，调速范围小、精度低、安全性能差；在减速段和下放时需投切动力制动直流电源或低频电源，易造成设备损坏，且浪费了大量的电能。

另外，原有的控制系统保护不够齐全，安全可靠性差，原系统已严重地制约了矿山的安全生产和经济运行，对矿井提升机驱动系统进行变频技术改造旨在从根本上解决原有电阻调速控系统存在的各种弊病，达到如下主要目的:(1) 实现无级平稳加减速, 提高提升系统的安全水平；(2) 节约电能；(3) 用plc编程软件替代继电器实现提升速度控制, 减少设备维修工作量。

使矿山提升驱动系统迈上了一个新的台阶。

图一为中国平煤神马集团某矿变频改造后的数字矿井提升机工作原理框图。

变频调速异步电动机的原理_变频调速技术的原理应用及节能分析1.变频器的工作原理：变频器是一种能够改变交流电的频率和电压的电气设备。

它由整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成。

其工作原理如下：-整流器：将输入的交流电转换为直流电，去除电源中的谐波成分；-滤波器：使输出的直流电平滑，减少电压的波动；-逆变器：将直流电转换为可调变的交流电，并通过PWM技术控制输出电压和频率，实现对电动机的调速控制；-控制电路：根据输入的控制信号，通过对逆变器的控制，调整输出的频率和电压，从而实现对电动机的调速控制。

2.异步电动机的工作原理：异步电动机是一种最常用的电动机类型，其工作原理基于电机的磁场相对运动。

其工作过程可分为两个部分：启动过程和运行过程。

-启动过程：当电机通电时，定子产生旋转磁场，同时转子也会受到这个磁场的作用，使转子产生感应电动势。

由于转子电流的存在，产生了磁场，与定子的旋转磁场相互作用，产生转矩，启动电机的运转。

-运行过程：当电机达到额定转速后，转子的相对运动速度几乎等于零，转矩逐渐减小，电机进入稳定运行状态。

变频调速技术的原理应用及节能分析:变频调速技术是目前应用最广泛的电动机调速技术之一，其原理是通过调整电动机的频率和电压，实现对电动机的调速控制。

变频调速技术的应用和节能分析如下：1.应用：变频调速技术广泛应用于各个行业的电动机调速系统中，如机械制造、石油、化工、电力、冶金、电梯等。

它可以实现对电动机的平稳启动、精确控制和高效能的调速，提高了设备的运行效率和负载能力，降低了机械系统的噪声和振动。

2.节能分析：变频调速技术与传统的机械调速和调压调频方式相比，具有以下节能优势：-调速范围宽:变频器可以根据实际需要，调整电动机的转速范围，满足不同的工况需求，避免了传统调速方式中频繁启停和机械调速的问题，提高了能源利用效率。

-调速精度高:变频器可以通过数字控制，对电动机进行精确的调速控制，使得设备能够在要求的精度范围内工作，减少能源的浪费。

水泥厂生产设备的变频调速控制的节能降耗改造方案水泥生产设备是一个能耗较大的行业，在生产过程中需要大量的能源及原材料，因此，如何降低设备的能耗成为了水泥生产厂家需要优先关注的问题。

当前，变频调速技术作为一种主要的节能降耗手段，正在被广泛应用于水泥厂的生产设备中。

一、水泥生产设备的能耗现状及原因分析1.成品物料的粉碎机：用于将大块的原料粉碎成微粉，供给烧成设备进行热过程。

由于成品物料的粉碎机需要排除较多的热量，其能耗较为集中，能耗占整个水泥生产设备中的比例较高。

2.回转窑：用于在高温下进行水泥石灰石的热解反应，将原料转化为水泥熟料。

由于回转窑需要对原料进行高温热处理，因此其能耗占整个水泥生产设备中的比例也较高。

3.燃料供应系统：用于为水泥生产设备提供燃料，如煤炭、天然气等。

燃料供应系统需要消耗较多的热量，也会成为整个水泥生产设备中的主要能耗因素之一。

二、采取变频调速技术的节能降耗改造方案1.成品物料的粉碎机变频调速改造成品物料的粉碎机主要用于将大块的原料粉碎成微粉，供给烧成设备进行热过程，其能耗较为集中。

采用变频调速技术对成品物料的粉碎机进行改造，可以实现对其转速进行智能控制，达到“按需调速”的效果，从而达到节能降耗的目的。

2.回转窑变频调速改造回转窑用于在高温下进行水泥石灰石的热解反应，将原料转化为水泥熟料。

回转窑的转速是决定整个水泥生产设备能耗的关键因素之一，采用变频调速技术对其进行改造，可以通过实时控制回转窑的转速，实现其“动态优化”，降低了能耗，提高了产量。

3.燃料供应系统变频调速改造燃料供应系统是水泥生产设备中的重要组成部分，用于为水泥生产设备提供燃料，如煤炭、天然气等。

燃料供应系统采用变频调速技术进行改造，则可以实现对其燃烧过程的智能控制，从而达到降低能耗，提高水泥生产效率的目的。

三、节能降耗改造后的效果预测1.成品物料的粉碎机变频调速改造后，减少了机械损耗和排放的废气量，同时由于调速控制的精度更高，可以实现更高质量的成品物料粉化。