关于变频器的论文
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摘要近年来,随着工业自动化产业的高速发展,变频器的应用日益广泛。
为此,只有充分掌握变频器的技术特性,才能拥有将变频器用应到工程实践中的理论基础,确保采用变频器的电气传动系统具有高性能比、最简单的外围电路及最佳的性能指标。
变频器故障分析与诊断是维护变频器所必需的实际操作技能,也是变频器安全稳定运行的前提。
本文在查阅大量变频器相关资料的基础上,对变频器故障产生的因素进行详细分析。
主要的分析结果如下:引发变频器故障的外部因素主要是由于使用方法不正确或安装环境不合理,故容易引发变频器的误动作或发生故障。
引发变频器故障的内部因素是由于变频器内部电器元件的性能和控制电路的功能决定的。
经过上述分析可以更轻松准确地排除故障以及日常的维护保养。
关键字:变频器故障变频器维护目录摘要 (3)一、绪论 (5)二、变频器的故障分析及处理 (6)(一)、外部因素 (6)(二)、本身因素 (8)(三)、常见故障分析及处理 (8)三、变频器的日常维护保养 (9)四、结论 (10)五、参考文献 (10)一、绪论21世纪,交流电动机变频传动是工业生产、日常生活等所依赖的基本技术之一,其重要性随着社会和生产力的发展变得越来越突出。
变频器可与三相交流电机、减速机构(视需要)构成完整的传动系统。
在现代工业传动应用中,这种“一站式”驱动解决方案具有明显的优势。
这种理念正如德国伦茨公司所提出:“上至电网,下至输出轴的传动。
”这种传动系统的中心就是变频器。
变频传动在控制性能、调速性能、效率以及维护方面性能优良,因此变频技术已成为现代传动控制技术必不可少的重要手段。
有人曾经这样描述:“变频器+异步电动机=高性能传动系统。
”使用时只要将变频器的输入接入电源,变频器的输出与电动机相连就可以了,比起变频器内部的复杂程度,使用实在是方便了。
变频器在设计时尽可能地为用户提供了众多的功能,以满足不同应用场合下使用;早先变频传动的对象绝大部分是鼠笼型异步电动机,这种鼠笼结构转子的交流电动机,在所有电动机中,结构简单、坚固耐用、易于维护和价格便宜,正是因为这一系列的优点,给变频器带来了巨大的市场。
电工维修技师论文-变频器的安装与维护2第一篇:电工维修技师论文-变频器的安装与维护 2变频器的安装与维护现代电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术已在迅速发展,电气传动技术正面临一场历史性的革命。
交流传动逐渐成为电气传动的主流,异步电动机调速系统中,效率最高、性能最好的是变频调速系统。
变频器的出现,使得复杂的调速控制简单化,用变频器和交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作,缩小了体积,降低了维修率。
受益于节能减排、绿色新政,作为节能的重要设备,变频器产业的潜力非常巨大,是未来战略性产业之一。
因此保障变频器可靠运行,有效降低故障停机时间,保证企业生产效率。
变频器的安装与维护将起到重要的作用。
1.1变频器的安装1.1.1安装环境1、变频器不易安装在震动的地方,振动加速度多被限制在0.3~0.6G以下。
因为变频器里面的主回路连接螺丝容易松动,有不少变频器谅是因为这样而损坏的。
2、安装场所的周围温度不能超过(-10℃至+40℃)。
因为电解电容的环境温度每升高10度,寿命近似减半,而两个大的整流滤波电解电容,是变频器的核心重要组成部件;还会对变频器内部IGBT模块的散热性能产生很大的影响,从而影响变频器的寿命。
3、空气相对湿度≤90%,无凝露,避免变频器在太阳下直晒。
4、变频器要安装在清洁的场所。
不要在有油性、酸性的气体、雾气、灰尘、辐射区的环境使用变频器。
5、变频器背面要使用耐温材料。
变频器背面是散热片,温度会很高。
6、安装在控制柜内时,可在柜内安装换气扇。
防止柜内温度超过额定值。
1.1.2安装要求1、变频器只能垂直并列安装,上下间隙≥100mm。
因变频器内部装有冷却风扇以强制风冷,其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间。
2、请根据电机容量合理的选择变频器。
3、变频器与电机必须接地。
变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。
变频器接地应和动力设备接地点分开。
1变频器的安装与维护现代电力电子技术、计算机技术以及自动控制技术已在迅速发展,电气传动技术正面临一场历史性的革命。
交流传动逐渐成为电气传动的主流,异步电动机调速系统中,效率最高、性能最好的是变频调速系统。
性能最好的是变频调速系统。
变频器的出现,使得复杂的调速控制简单化,用变频器和交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作,缩小了体积,降低了维修率。
受益于节能减排、绿色新政,作为节能的重要设备,变频器产业的潜力非常巨大,是未来战略性产业之一。
因此保障变频器可靠运行,有效降低故障停机时间,保证企业生产效率。
变频器的安装与维护将起到重要的作用。
与维护将起到重要的作用。
1.1变频器的安装1.1.1安装环境1、变频器不易安装在震动的地方,振动加速度多被限制在0.30.3~~0.6G 以下。
以下。
因为变频器里面的主回路连接螺丝容易松动,有不少变频器谅是因为这样而损坏的。
损坏的。
2、安装场所的周围温度不能超过安装场所的周围温度不能超过((-10-10℃至℃至℃至+40+40+40℃)℃)。
因为电解电容的环境温度每升高10度,寿命近似减半,而两个大的整流滤波电解电容,是变频器的核心重要组成部件;还会对变频器内部IGBT 模块的散热性能产生很大的影响,从而影响变频器的寿命。
响,从而影响变频器的寿命。
3、空气相对湿度≤、空气相对湿度≤90%90%90%,无凝露,避免变频器在太阳下直晒。
,无凝露,避免变频器在太阳下直晒。
,无凝露,避免变频器在太阳下直晒。
4、变频器要安装在清洁的场所。
不要在有油性、酸性的气体、雾气、灰尘、辐射区的环境使用变频器。
辐射区的环境使用变频器。
5、变频器背面要使用耐温材料。
变频器背面是散热片,温度会很高。
、变频器背面要使用耐温材料。
变频器背面是散热片,温度会很高。
6、安装在控制柜内时,可在柜内安装换气扇。
防止柜内温度超过额定值。
1.1.2安装要求1、变频器只能垂直并列安装,变频器只能垂直并列安装,上下间隙≥上下间隙≥上下间隙≥100mm 100mm 100mm。
变频器谐波的产生与抑制【摘要】随着工业生产自动化技术的逐步提高,变频器使用范围的逐步加大,变频器高次谐波带来的电磁干扰和污染问题也越来越严重,变频器系统的谐波干扰和污染问题也越来越突出,尤其是在高精度仪表和微电子控制系统等应用中,谐波干扰问题尤为突出。
怎样处理好变频器系统的谐波污染对于变频器的进一步推广应用,特别是在对谐波污染要求高的场所尤为关键,本文针对变频器谐波干扰的防范与处理措施进行了研究。
【关键词】变频器;高次谐波;干扰;隔离1.变频器谐波产生机理在电源侧有整流回路的非线性设备,都将因其非线性而产生高次谐波。
变频器的主电路一般为交-直-交组成,外部输入的工频电源经晶闸管三相桥路整流成直流,经电容器滤波后逆变为频率可变的交流电。
在整流回路中,输入电流的波形为不规则的矩形波,波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波,谐波次数通常为6n±1。
如果电源侧电抗换流重叠!可以忽略,那么第”次高次谐波电流的有效值为基波电流的1/k。
2.高次谐波危害谐波问题由来已久,近年来这一问题由于两个因素的共同作用变得更加严重,这两个因素是:工业界为提高生产效率和可靠性而广泛使用变频器等电力电子装置,使得与晶闸管相关设备的使用迅猛增长,并伴随着谐波源的同步增加和放大;电力用户为改善功率因数而大量增加使用电容器组,并联电容器以谐振的方式加重了谐波的危害。
非线性负荷产生的谐波电流注入电网,使变压器低压侧谐波电压升高,低压侧负荷由于谐波干扰而影响正常工作,另一方面谐波电压又通过供电变压器传递到高压侧干扰其他用户。
在三相回路中,3的整数倍次谐波电流是零序电流,零序电流在中性线中是相互叠加的。
零序谐波电流主要是由三相四线制非线性设备产生的,使供电系统中的中性线电流很大。
当中性线上有较大的谐波电流时,中性导线的阻抗在谐波下能产生大的中性线电压降,此中性线电压降以共模干扰形式干扰计算机和各种微电子系统的正常工作,使控制设备和精密仪器工作不可靠,且故障率高。
关于变频器抗干扰技术的探讨与研究摘要:本文针对公司采用的型号为ihp-160k变频器抗干扰所采取的防护措施,在硬件上从抗和防两方面入手来抑制和消除干扰源,切断干扰对系统的耦合通道,降低系统干扰信号的敏感性,保证其可靠工作,最后还对变频器的抗干扰技术做了展望。
关键词:变频器抗干扰技术研究建议前景展望abstract: in this paper the model for the ihp-160 k frequency converter to anti-interference measures of protection on hardware and the resistance from the two aspects of to suppress and eliminate interference sources, to cut off the interference on system coupling channels, reduce the sensitivity of the disturbance signal system, to ensure the reliable work, and finally in the anti-interference technology were discussed.keywords: inverter anti-interference technology research suggests that prospect中图分类号:tu71 文献标识码:a 文章编号:一、概况随着科学技术发展,各种工业控制系统得到日新日益的发展,在各种工业控制系统中,随着变频器等电力电子装置的广泛应用,变频器的节约电能得到了广大用户的充分认可,但系统的干扰比较严重。
变频器的干扰造成系统硬件的损坏,有时能导致控制失灵,造成设备发生事故。
为了变频器的安全稳定运行,结合本厂的现场使用变频器的情况,就采取的抗干扰措施进行了研究。
邵阳学院毕业设计(论文)课题名称变频器调速系统的研究与应用学生姓名学号 2 6 院(系)、专业机械与能源工程学院机电一体化指导老师2006年6月5日邵阳学院毕业设计(论文)任务书注:1、此表由指导教师填写,经各系、教研室主任审批生效;2、此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签名)学生(签名)摘要变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点,是目前运用最广泛且最有发展前途的调速方式。
交流电动机变频调速系统的种类很多,从早期提出的电压源型变频器开始,相继发展了电流源型,脉宽调制等各种变频器。
目前变频调速的主要方案有:交-交变频调速,交-直-交变频调速,同步电动机自控式变频调速,正弦波脉宽调制(SPWM)变频调速,矢量控制变频调速等。
这些变频调速技术的发展很大程度上依赖于大功率半导体器件的制造水平。
随着电力电子技术的发展,特别是可关断晶闹管GT0,电力晶体管GTR,绝缘门极晶体管IGBT,MOS晶闸管及MTC等具有自关断能力全控功率元件的发展,再加上控制单元也从分离元件发展到大规模数字集成电路及采用微机控制,从而使变频装置的快速性,可靠性及经济性不断提高,变频调速系统的性能也得到不断完善。
本文针对变频调速器的电压选择方案,以及在运行中高次谐波的产生和抑制问题进行阐述和变频调速系统的应用举例关键词:变频调速谐波变频器AbstractThe characteristic of Frequency conversion adjustment of speed isthe high efficiency, the width scope and the high accuracy and so on. At present, it obtains the widespread utilization, and is most has the development future the velocity modulation way。
变频技术原理及应用论文变频技术是指通过改变电源频率来调节电机的转速或转矩的一种技术。
它利用功率电子器件将交流电源转化为直流电源,再经过逆变器将直流电源转化为可变频的交流电源。
变频器通过改变电源频率来调节电机的转速,从而实现对电机的精确调控。
变频技术具有很多应用领域,主要包括工业设备、家用电器、交通运输以及可再生能源。
在工业设备领域,变频技术可以应用于各种类型的电机控制,如交流电机、直流电机、步进电机等。
其中最常见的应用就是交流异步电机的调速,通过变频器可以实现对电机转速的连续调节,从而满足不同负载要求。
另外,变频技术还可以应用于变压器、空压机、泵等设备的节能调速控制,实现能耗的降低和效率的提高。
在家用电器领域,变频技术广泛应用于空调、冰箱、洗衣机等家电产品中。
通过变频器的控制,可以实现对家电产品的运行状态和功率的调节,从而提高产品的效能和使用体验。
比如,空调中的变频技术可以根据室内温度的变化来调节制冷或制热功率,提高空调的能效比和舒适性。
在交通运输领域,变频技术可以应用于电动汽车、高铁、电梯等设备的控制系统中。
电动汽车的电驱动系统,通过变频器对电动机的控制,可以实现对汽车的动力输出的平顺和高效控制。
高铁列车中的变频技术可以实现对电机转速和制动力的精确控制,从而提高列车的运行效率和安全性。
以及电梯中的变频技术可以平稳启动和停止电梯,减少人员和设备的振动和损坏。
在可再生能源领域,变频技术可以应用于风力发电、光伏发电等系统中。
通过变频器对发电机的控制,可以实现对风力和光伏发电系统的功率输出的调节。
尤其是在风力发电系统中,变频技术可以根据风速的变化,对风力发电机组的转速和功率进行精确调控,提高发电系统的稳定性和可靠性。
总结起来,变频技术是一种通过改变电源频率来调节电机转速或转矩的技术。
它广泛应用于工业设备、家用电器、交通运输以及可再生能源等领域,主要用于节能调速、提高设备效能和提高能源利用效率等方面。
随着技术的进一步发展,变频技术在各个领域的应用将会更加广泛和深入。
电工技师论文变频器在风机中的应用摘要:随着工业生产对风机调速性能要求的不断提高,传统风机主要采用三相交流电固定转速,从启动到正常运转后一直是保持一个转速,不能根据不同需求而改变转速,极大的浪费了电能,本文则主要介绍现代交流变频器应用于风机的知识与问题,解决了不同场合根据不同需求改变转速,从而节约了能源。
关键词:交流变频器风机污水处理节能引言污水处理近十几年来,越来越受到我国地方各级政府的重视,对污水处理方面的投资建设也不断加大。
但是,大多数污水处理设备还是传统的机电设备。
随着交流变频调速技术在机电控制方面不断发展应用,无论从节能还是对机电设备的精细化控制来说,都迫切需要利用变频技术对传统的污水处理设备进行升级改造。
现以我公司利用交流变频调速技术对生化池曝气风机风量进行精细化控制为例,详细说明介绍变频器在风机中的应用。
我公司的生化池是垃圾渗滤液处理的核心,池内存活着大量活性污泥,每天在生化池曝气阶段,利用测氧仪每隔2小时测氧1次,严格控制生化池的DO(溶解氧)在2~5mg/L之间,既不能过量(生化池DO>5mg/L),也不能欠量(生化池DO<2mg/L)。
如果生化池DO过高,将造成好氧菌大量繁殖,而好氧菌是消耗碱度的,从而使生化池的碱被消耗掉,造成酸碱不平衡,使最终处理出水达不到国家排放标准;生化池DO偏低,将抑制池内微生物的生长、繁殖,造成微生物的减少,从而影响垃圾渗滤液处理的效果。
我公司生化池2台45KW曝气风机改造前利用常规挡板风门控制方式对生化池曝气进行气量控制,不但不能精确控制生化池的DO(溶解氧),而且浪费了大量电能。
后来采用变频器变频调速的方法对2台风机风量进行控制,结合生化池曝气阶段的DO(溶解氧),采用变频器变频调速的方法对风机风量进行控制,经过1年多试运行,2台风机的年用电量比原来下降了48%左右,节约了电能。
由于变频调速能够精确控制生化池进气量,保证生化池曝气阶段DO(溶解氧)在2~5mg/L的正常范围,所以生化池微生物的生长、繁殖及生化性比改造前要好,垃圾渗滤液的处理效果比以前有了明显改善。
变频技术毕业论文随着社会的发展和技术的进步,电气自动化领域中的变频技术也得到了广泛的应用和发展。
在电机控制系统中,变频技术是一种重要的手段。
其能够通过改变电源输入的频率和电压来改变电机的转速和输出功率,从而实现对电机运行状态的精细控制,提高电机的效率,降低能源消耗,实现节能减排。
本文将从变频技术的概念、应用优势、主要技术特点及其研究现状等方面进行论述。
一、变频技术的概念所谓变频技术,就是指通过改变交流电源的频率和电压,驱动三相异步电机实现精细控制。
变频器是实现变频技术的核心部件,是一种用来改变电源频率的装置。
其将交流电源的电压转换为直流电压后,再通过PWM(脉冲宽度调制)技术将直流电压变为可控交流电压输出,从而改变电机的转速和输出功率。
二、变频技术的应用优势1. 节能降耗:变频技术能够根据负载需求动态调整电机的输出功率。
当负载较小时,电机输出功率较低,能源消耗也会相应减少,从而实现节能降耗的目的。
2. 提高效率:由于变频技术能够精细调节电机的输出功率和转速,因此电机的工作效率会得到提高。
特别是在需要进行大范围调速的场合,其效率提高的幅度更为明显。
3. 控制精度高:变频技术的控制精度极高,能够实现对电机的启动、停止、加速、减速等操作的精细控制,从而提高了电机的控制效果和稳定性。
4. 降低噪音:由于变频技术能够通过控制电机的转速和功率,降低电机的振动和噪音,因此使电机的运行更为平稳,噪音更为低小。
三、变频技术的主要技术特点1. 可调电压变频技术:可调电压变频技术是将直流电源经过可控整流电路和滤波电路转换为定幅直流电压,再通过可调变频电路将这个直流电压转化为可控的交流电压。
2. 空间矢量变频技术:空间矢量变频技术是一种通过将三相电源的电压和电流分别表示为两个矢量,再通过矢量合成实现电机的控制的技术。
该技术不仅能够提高电机的效率,同时还能够实现对电机的波形、功率因数、噪音等各方面进行优化控制。
3. 感应电机转速闭环控制技术:感应电机转速闭环控制技术是一种通过反馈电机转速信号,实现自动控制电机转速的技术。
双三电平变频器开关器件分析摘要:针对大功率双三电平变频器应用中出现的igbt损坏问题,本文在简要介绍三电平变换器工作原理的基础上,分析了功率开关器件失效的主要原因:过电压、过电流和热应力。
并由此提出无感功率母线优化设计的思路,同时研究了各种计算器件开关损耗的方法,为三电平变频器主电路母排设计以及系统热设计提供了理论参考依据,提高系统的电磁性能和散热性能。
关键词:变频器三电平过电压叠层母排开关损耗高压大功率双三电平变换器具有开关器件耐压低、输出电压谐波小、负载电机转矩脉动小和电磁噪声低等特点,在大功率场合得到了广泛应用。
igbt 具有开关频率高(达20 kh z)、通态压降低、开关损耗小等优点。
但随着器件开关频率的提高,实际应用中,由于过电压、过电流、过热所造成的igbt 损坏的事故时常发生。
1.二极管钳位型双三电平变换器的工作原理整流侧采用二极管不控整流前端的传统三电平变频器,存在对电网谐波影响大、动态响应不够高等缺点。
因此,对于高压大功率以及同时需要重物下放的工况情况下,可以采用双三电平拓扑结构的变换器:前端三电平可控整流,后端三电平逆变调速。
该变频器由4个二极管钳位的npc三电平逆变器连接而成。
全控开关均采用igbt模块,包含了4个钳位二极管和2个与直流回路中点相连的附加二极管,两个等值电容器分别跨接于直流回路的正极与中点以及中点与负极之间。
在理想情况下,两个电容器的分压相等,并等于直流回路总电压的一半。
这样就有利于采用低压电力电子器件实现较高电压的输出,并且各开关器件没有均压问题的存在,简化了产品设计,提高了设备可靠性[1]2.igbt 过电压的产生及抑制随着电力电子器件的高压、高频化发展,三电平变换器主电路换流过程中,由于igbt关断时集电极电流的下降率较高,同时由于主电路杂散电感的存在,将在igbt 两端感应很高的尖峰电压uce= ldi / dt ,该尖峰电压与直流母线电压相叠加,施加在igbt 两端,易使igbt 受过电压击穿而损坏。
变频器技术及应用论文论文题目:变频器在中央空调系统的节能应用专业:班级:学号:学生姓名:二0一0年六月日目录1.中央空调冷水机组系统的组成以及工作原理 (1)1.1水泵的变频节能原理 (3)1.2水泵节能改造的必要性 (3)2.水泵节能改造的方案 (4)2.1 冷冻(媒)水泵系统的闭环控制…………………………………………★ 4 2.2 冷却水系统的闭环控制……………………………………………………★★5 2.3水泵节能改造的方案的优点………………………………………………★★★5参考文献……………………………………………………………………………★★6中央空调冷水机组系统的组成以及工作原理变频器在中央空调系统的节能应用摘要:针对社会发展中出现的热点和难点问题选题研究,现如今的社会,讲究环保、节能、可持续发展,如何在给人类提供方便舒适的生活环境下而尽量的节约能源成为了社会的热点话题,空调是现代化楼宇中不可缺少的一部分,随着我国经济的不断发展和城市化进程的不断推进,中央空调的应用会越来越广泛。
但是中央空调的能耗非常大,约占整个建筑总用电量的60%-70%。
对中央空调系统的节能研究、节能改造显得尤为重要。
由于设计时,中央空调系统必须按天气最热、负荷最大时设计,并且留10-20设计余量,然而实际上绝大部分时间空调是不会运行在满负荷状态下,存在较大的富余,所以节能的潜力就较大。
[1]其中,冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应调节,存在很大的浪费。
水泵系统的流量与压差是靠阀门和旁通调节来完成,因此,不可避免地存在较大截流损失和大流量、高压力、低温差的现象,不仅大量浪费电能,而且还造成中央空调最末端达不到合理效果的情况。
再因水泵采用的是Y-△起动方式,电机的起动电流均为其额定电流的3~4倍,一台90KW的电动机其起动电流将达到500A,在如此大的电流冲击下,接触器、电机的使用寿命大大下降,同时,起动时的机械冲击和停泵时水垂现象,容易对机械散件、轴承、阀门、管道等造成破坏,从而增加维修工作量和备品、备件费用。
变频器论文毕业论文题目:变频器对电动机调速控制学生:黄邓刚学院:昆明理工大学班级:10级指导老师:***专业技术职务:教务科科长变频器对电动机调速控制摘要:变频调速可以使用标准电机如不需维护的笼型电动机,可以连续调速,改变转速方向可通过电子回路改变相序实现。
其优点是启动电流小,加减速度可调节,电机可以高速化和小型化,防爆容易,保护功能齐全等,随着控制技术和电力电子技术的发展,变频调速技术的应用越来越广泛。
由于PLC的功能强大、使用容易、可靠性高,常常被用来作为现场数据的采集和设备的控制。
组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具,在工控机上可开发出友好的人机界面,通过PLC可以对自动化设备进行“智能化”控制。
电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境,推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速性能和起制动平稳性能、高性能、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
利用组态软件实现变频器的参数设置,在现场进行电机的启动、停止及增减速等的操作。
关键字:PLC;变频器;变频调速;组态软件第一章、概述1.1 交流调速的发展概况交流变频调速的优越性早在20世纪20年代就己被人们所认识,但受到器件的限制,未能推广。
50年代初,中小型感应电动机多采用晶闸管调压调速;大中型绕线式感应电动机采用晶闸管静止型电气串级调速系统。
70年代发展起来的变频调速,比上述两种调速方式效率更高,性能更好。
交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。
随着电力电子技术的不断发展,性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现,这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。
对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。
它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器--整流子。
交流调速系统大致经历过以下几个阶段:1)异步电动机调压调速系统:调压调速过去常用的方法是在定子回路中串入饱和电抗器,或在定子侧加自耗铜材料,体积小,控制方便。
变频器的多段速实验与生产应用实例(小论文)引言由于现场工艺上的要求,很多生产机械在不同的转速下运行。
为反方便这种负载,大多数变频器决提供了多挡频率控制功能。
用户可以通过几个开关的通、断组合来选择不同的运行频率,实现不同转速下运行的目的,棉纺过程有开纤(开棉、除尘、混棉),制纱(梳棉、制棉条),粗纺(将棉条迚一步延伸稍加搓捻),最后是精纺(将粗纱延伸、搓捻做成细纱)。
细纱机是棉纺过程的最后一道工序,精纺机械的纺织时间最长,且需要强驱动力。
由于该道工序的好坏直接影响到棉纱的质量和产量,所以选择细纱机的传动装置是非常重要的。
细纱机所需的电气传动装置应满足下面的条件:1) 高效率: 细纱机所需的传动动力占棉纺过程的50%以上且连续运行。
所以传动装置的效率直接影响到棉纺的整个动力。
2) 可软起动: 起动时如果受到过大的张力或张力变化急剧都会造成断纱。
3) 良好的速度控制性能: 高生产率的纺纱速度是断纱少的最高速度,但断纱由于种种原因要变化,纺纱速度也应对应于各种条件迚行调整。
4) 容易维护和检修: 西门子最新推出的全新一代MM420变频器完全满足上述要求,MM420模块化设计理念、快速的I/O处理时间和良好的动态响应可使用户灵活配置其控制系统。
实验。
实现3段固定频率控制,连接线路,设置功能参数,操作三段固定速度运行。
实验设备西门子MM420变频器一台、三相异步电动机一台、断路器一个、熔断器三个、自锁按钮四个、导线若干、通用电工工具一套等。
操作方法与步骤1. 按要求接线按图2-4连接电路,检查线路正确后,合上变频器电源空气开关QS。
图2-4三段固定频率控制接线图2.参数设置(1)恢复变频器工厂缺省值,设定P0010=30,P0970=1。
按下“P”键,变频器开始复位到工厂缺省值。
(2)设置电动机参数,设置变频器3段固定频率控制参数。
电动机参数设置完成后,设3.变频器运行操作当按下带按锁SB1时,数字输入端口“7”为“ON”,允许电动机运行。
摘要现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种:变频调速和变压调速,其中异步电动机的变频调速应用较多,它的调速方法可分为两种:变频变压调速和矢量控制法,前者的控制方法相对简单,有二十多年的发展经验。
因此应用的比较多,目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。
关键词:交流调速系统, 异步电动机, PWM技术.目录摘要 (1)前言 (3)1.1 设计的目的和意义 (3)1.2变频器调速运行的节能原理 (3)第二章变频器 (4)2.1变频器选型: (4)2.2变频器控制原理图设计: (5)2.3变频器控制柜设计 (6)2.4变频器接线规范 (7)2.5变频器的运行和相关参数的设置 (8)2.6 常见故障分析 (8)第三章交流调速系统概述 (10)3.1 交流调速系统的特点 (10)第四章变频电动机的特点 (14)4.1电磁设计 (14)4.2结构设计 (14)第五章变频电机主要特点和变频电机的构造原理 (15)5.1 变频专用电动机具有如下特点: (15)5.2变频电机的构造原理 (15)第六章交流异步电动机 (16)6.1交流异步电动机变频调速基本原理 (16)6.2 变频变压(VVVF)调速时电动机的机械特性 (18)6.3变压变频运行时机械特性分折 (19)第七章 PWM技术原理 (24)7.1 正弦波脉宽调制(SPWM) (25)7.2单极性SPWM法 (26)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)前言1.1 设计的目的和意义近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。
变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
第1章绪论随着生产技术的不断发展,直流拖动的薄弱环节逐步显露出来。
由于换向器的存,直流电机的维护量加大,单机容量、最高转速以及使用环境都受到限制。
人们开始转向结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉的异步电动机。
但异步电动机的调速性能难以满足生产的需要。
于是,从20世纪30年代开始,人们致力于交流调速技术的研究,然而进展缓慢。
在相当长的时期内,直流调速一直以其优异的性能统治着电气传动领域。
20世纪60年代以后,特别是70年代以来,电力电子技术、控制技术和微电子技术的飞速发展,使得交流调速性能可以与直流调速相媲美。
目前,交流调速已进入逐步代替直流调速的时代。
1.1变频器的应用变频器主要用于交流电动机(异步电机或同步电机)转速的调节,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案,除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。
自上世纪80年代被引进中国以来,变频器作为节能应用与速度工艺控制中越来越重要的自动化设备,得到了快速发展和广泛的应用。
1.2变频器与节能变频器产生的最初用途是速度控制,但目前在国内应用较多的是节能。
中国是能耗大国,能源利用率很低,而能源储备不足。
在2003年的中国电力消耗中,60—70%为动力电,而在总容量为5.8亿千瓦的电动机总容量中,只有不到2000万千瓦的电动机是带变频控制的。
据分析,在中国,带变动负载、具有节能潜力的电机至少有1.8亿千瓦。
因此国家大力提倡节能措施,并着重推荐了变频调速技术。
应用变频调速,可以大大提高电机转速的控制精度,使电机在最节能的转速下运行。
以风机水泵为例,根据流体力学原理,轴功率与转速的三次方成正比。
当所需风量减少,风机转速降低时,其功率按转速的三次方下降。
因此,精确调速的节电效果非常可观。
与此类似,许多变动负载电机一般按最大需求来生产电动机的容量,故设计裕量偏大。
而在实际运行中,轻载运行的时间所占比例却非常高。
《变频器及应用》论文题目:变频器在起重机中的应用学院(系):电气工程系年级专业:电机电器091班学号: 200901360133 学生姓名:夏晓峰指导教师:严俊目录一变频器在起重机控制系统中的应用二正文1.一般交流变频器的优点2.起重机运行的特点3.起重机变频器主要功能及特点4.变频器的选用5 再生能量的处理三结论及展望变频器在起重机控制系统中的应用随着工业生产对起重机调速性能要求的不断提高,常用传统的起重机调速方法如:绕线转子异步电动机转子串电阻调速、晶闸管定子调压调速和串级调速等共同的缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷,它们要求定期维护,由集电环和电刷引起的故障较为常见,再加上大量继电器、接触器的使用,致使现场维护量较大,调速系统的故障率较高,而且调速系统的综合技术指标较差,已不能满足工业生产的特殊要求。
本文则主要介绍现代交流变频器应用于现代起重机的若干知识与问题。
(如图起重机在工业上的应用)关键词:起重机;变频器;变频调速:制动整流正文现代交流变频调速技术已在工业界中得到广泛应用,它为交流异步电动机驱动的起重机大范围、高质量地调速提供了全新的方案。
它具有高性能的调速指标,可以使用结构简单、工作可靠、维护方便的鼠笼异步电动机,并且高效、节能,其外围控制线路简单,维护工作量小,保护监测功能完善,运行可靠性较传统的交流调速系统有较大的提高。
所以,采用交流变频调速是起重机交流调速技术发展的主流。
1.一般交流变频器的优点变频调速技术应用于起重机后,与市场上大量使用的传统的绕线异步电动机转子串电阻调速系统相比,可带来以下显著经济效益和安全可靠性:(1)机械制动器在电动机低速时动作,主钩以及大、小车的制动由电气制动完成,所以机械制动器的制动片寿命大为延长,维护保养费用下降。
(2)采用交流变频调速技术的起重机由于变频器驱动的电动机机械特性硬,具有精确定位的优点,不会出现传统起重机负载变化时电动机转速也随之变化的现象,可以提高装卸作业的生产率。
变频器的基本原理与应用论文范文引言变频器是一种广泛应用的电力设备,用于控制交流电动机的转速和运行方向。
它通过改变电源频率和电压,实现对电动机的精确控制,提高电动机的效率和运行稳定性。
本文将介绍变频器的基本原理和主要应用领域,帮助读者更好地理解和应用变频器技术。
变频器的基本原理1.变频器的结构:变频器由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
整流器将交流电转换为直流电,滤波器用于平滑输出的直流电,逆变器将直流电转换为需要的交流电信号,控制电路实现对逆变器的控制。
2.变频器的工作原理:变频器通过调整逆变器的输出频率和电压来控制电动机的转速。
通过控制逆变器的开关管状态,可以改变输出波形的形状,从而控制电机的转速和转矩。
3.变频器的控制方式:常见的变频器控制方式包括恒转矩控制、矢量控制和感应电机驱动控制等。
不同的控制方式适用于不同的应用场景,可以实现不同的控制要求。
变频器的应用领域1.工业领域:变频器广泛应用于工业生产中,用于控制各种电动机的转速和转矩。
例如,变频器可用于控制风机、泵等设备的运行,实现能耗的降低和运行效率的提高。
2.家用电器领域:变频器也被应用于家用电器中,如空调、洗衣机、冰箱等。
通过使用变频器,家用电器能够根据实际需求调整工作状态,节约能源,提高使用效率。
3.交通运输领域:变频器在交通运输领域也有重要应用。
例如,电动车辆中的变频器可以调整电动机的转速和转矩,实现车辆的动力控制和能量回收。
4.农业领域:在现代农业中,变频器被广泛应用于农用设备的控制,例如灌溉系统、养殖设备等。
通过使用变频器,可以实现对设备的精确控制,提高农业生产效率和节约能源。
变频器的优点1.节能效果显著:变频器通过调整电动机的转速和转矩,实现了对电机功率的精确控制。
相比传统的调速方式,变频器能够根据实际需求调整供电频率和电压,以实现节能效果。
2.运行稳定性高:变频器能够提供精确的转速和转矩控制,使得电机运行更加平稳,减少设备的振动和噪音。
健雄职业技术学院毕业设计 - 1 - 1. 前言 1.1 研究的目的及意义 当今许多因素正冲击着全球电力工业,在国外电力生产商之间有着十分激烈的竞争,而世界范围内电力生产的市场化加速了生产商采用新技术;尤其是近两三年来,夏季持续高温造成许多省市电力供应紧张,供电已经不能满足急速膨胀的电力需求,拉闸限电现象日趋严重。由于电力网负担过重,造成局部电力系统极其不稳定,这种现象已经严重影响了人民的日常生活和经济的正常运行。我们注意到的全国节能活动中,宣传重点是民用电和商业用电的节约,而工业用电的节约则被淡化了。其实工业所耗用的电量占总用电量的比重极大,因此我们更应该把更多的目光投入到工业用电的节约上来。 这样环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任,使高压大功率变频器的市场开发空间大大拓展。另外高压变频器的最终用户对变频器的自动控制、节能、环保意识越来越强烈,迫使其上游提供者尤其是系统集成商更加重视顾客变频调速技术方面的需要。一般讲,在占工业用电50%~60%的风机、泵和压缩机等通用机械上使用变频调速装置,可以节电30%左右。这一类通用机械的驱动电机一般是工频电机,具有各种可供选择功能的通用变频器,其输出频率在0~400Hz之间,正适合这类机械。 变频器技术具有“工业维生素”之誉,是工业企业和日常生活工作中普遍需要的新技术;是高科技领域的综合性技术;是替代进口,节约投资的最大领域之一;是节约能源的高新技术。目前,低压变频器已经非常普及和成熟,高压变频器也正在被人们关注和逐步应用。变频器除了有卓越的调速性能之外,还有显著的节约电能和保护环境等重大作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置,变频器的出现让工业领域的节能闪现了新的亮点。 但由于变频器进入我国的时间还不久,对于变频器的认识还不够,误用了变频器,使设备损坏,没有达到预期的效果。所以我们要对变频器进一步的学习和研究,能够在今后的使用中达到理想的效果。 张石玢:变频技术在恒温供水系统中的应用 2 1.2 国内外研究概况和发展趋势
1.2.1 变频技术应用的国内外发展状况 变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。变频器在中、韩等亚洲地区受日本厂商影响而曾被称作VVVF(Variable Voltage Variable Frequency Inverter)。 变频技术诞生背景是交流电机无级调速的广泛需求。传统的直流调速技术因体积大故障率高而应用受限。20世纪60年代以后,电力电子器件普遍应用了晶闸管及其升级产品。但其调速性能远远无法满足需要。20世纪 70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM−;VVVF)调速的研究得到突破,20世纪80年代以后微处理器技术的完善使得各种优化算法得以容易的实现。20世纪80年代中后期,美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器技术实用化,商品投入市场,得到了广泛应用。最早的变频器可能是日本人买了英国专利研制的。不过美国和德国凭借电子元件生产和电子技术的优势,高端产品迅速抢占市场。步入21世纪后,国产变频器逐步崛起,现已逐渐抢占高端市场。 发展低碳经济已成全球共识。节能能源、降低消耗,构建资源节约型、环境友好型社会已是当今社会发展的一个永恒的话题。这场绿色革命的浪潮中,节能环节是极具边际经济效益和推广价值的。相较于清洁能源在全球能源供应端较低的占比和较高的边际成本,节能仍是绿色革命中最具推广意义和边际经济效益的领域。如今,中国正在坚定不移地推动低碳经济,相关政策已密集出台。电动机做为最重要的电力设备,将电能转换为机械能,以电机做为驱动的电力源,其耗用的电能占用全国总发电量的60%以上。为此,国家规划2011年7月后禁售非高效中小型电机,但到目前高效电机市场渗透率仅3%左右。 电机能耗占比高,节能潜力大。通过对电机变频调速可平均节能30%以上,节能效果显著,电机节能空间巨大。伴随着节能政策的推广,变频器行业将迎来新一轮发展。摩根士丹利预测,中国潜在的节能市场规模达8000亿元。 变频器是电机变频调速的核心部件,根据测算高压变频器市场潜在规模约810亿元。目前已经配置变频器的高压电机不到10%,预计未来3年高压变频器复合增长率达45%以上。中低压变频器市场将保持15%左右的持续增长,预计到2012年达190亿元。中国变频器市场正在呈迅速扩大的趋势,根据一份中国国内的权威统计,在过去的几年,中国变频器市场保持着25%-35%的年增长率,增长速度排在电气行业之首位。机械工业信息健雄职业技术学院毕业设计 - 3 - 研究院产业与市场研究所发布数据称,我国变频器市场至少在10年以后才能趋于饱和,总体市场潜力为1200亿-1800亿元。威尔凯中国区CEO陈建义透露,目前中国市场上变频器安装容量(功率)的增长率实际上在20%左右,按照这样的增长速度计算,中国的变频器市场至少要到15年后才能发展成熟并逐渐饱和。
1.2.2 变频技术的发展趋势 变频器是运动控制系统中的功率变换器。当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域,总的发展趋势是:驱动的交流化,功率变换器的高频化,控制的数字化、智能化和网络化。因此,变频器作为系统的重要功率变换部件,提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。 随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展,变频器的性能价格比越来越高,体积越来越小,而厂家仍然在不断地提高可靠性,实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。 变频器性能的优劣,一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响;二要看对电网的谐波污染和输入功率因数;三要看本身的能量损耗(即效率)如何。这里仅以量大面广的交直交变频器为例,阐述它的发展趋势:主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化;开关频率不断提高,开关损耗进一步降低。
1.3 实验研究的主要内容和方法 1.3.1 问题的提出 在现代工业控制系统中,电机运行状况直接关系到电量消耗多少的问题。然而,变频技术毕竟是一项新的技术,进入我国的时间还不久,对于变频器的认识还不够,误用了变频器,使设备损坏,没有达到预期的效果。所以我们要对变频器进一步的学习和研究,能够在今后的使用中达到理想的效果。本系统能够实现对温水泵的自动控制,保障设备和系统运行的可靠性,为降低用电成本、优化人员配置、实现无人值守提供了有力保障。 张石玢:变频技术在恒温供水系统中的应用
4 1.3.2 本课题研究的主要内容
图1-1:系统结构框图 本文对变频器和恒温供水系统做了有效的设计和初步研究,利用丹佛司2800变频器的PID的电压控制方式,可以实现自动加热和自动调节水速的功能。通过PT100温度传感器采集温度,经过变换器转变成电压信号,送给温度表,再由温度表来控制是否加热。整个系统是一个热水循环系统,设计了一个冷水泵,如果水槽内的水低于设定值,自动对水槽加水。本系统简单可靠,可适用于工业上许多恒温供水的领域,有利于降低成本与提高系统的可靠性。通过论证本设计中的恒温供水系统满足设计要求,且该系统运行稳定可靠,处理事件速度快,功能易于扩展,节约了企业成本,增强了实用性,具有一定的使用价值和推广前景。
变频器 恒温水池 转换 模块 温度 采 集模块
水泵 ( 冷水 ) 电热丝 浮球开关 温水泵
温度表健雄职业技术学院毕业设计
- 5 - 2. 变频器 2.1 内部结构 变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。整流单元将工作频率固定的交流电转换为直流电。高容量电容存储转换后的电能。逆变器由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。控制器按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。
2.2 工作原理 变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路通过电容滤波。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路通过电感滤波。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”;吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”;以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。 整流器是将工频电源变换为直流功率。最近大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。 平波回路主要是吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动。在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器是将直流功率变换为交流功率。同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型PWM逆变器为例示出开关时间和电压波形。 控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。 (1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较