变频调速技术实验研究及其应用分析(doc 9页)

变频调速技术实验研究及其应用分析内容提要：
1．概述
我国的能源供应还很紧张，最大限度的利用能源是一种客观要求。而八十年代初发展起来的变频调速技术，正是顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。 近年来变频技术被广泛的应用在生产、生活的各个方面，就是由于使用了变频技术可以大幅度提高能源的利用率。
2 变频调速
2.1 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。
2.2 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
H1/H2=(n1/n2)2
P1/P2=(n1/n2)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。
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