變頻調速技術實驗研究及其應用分析(doc 9頁)

變頻調速技術實驗研究及其應用分析內容提要：
1．概述
我國的能源供應還很緊張，最大限度的利用能源是一種客觀要求。而八十年代初發展起來的變頻調速技術，正是順應了工業生產自動化發展的要求，開創了一個全新的智能電機時代。一改普通電動機隻能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產工藝要求調整轉速輸出，從而降低電機功耗達到係統高效運行的目的。 近年來變頻技術被廣泛的應用在生產、生活的各個方麵，就是由於使用了變頻技術可以大幅度提高能源的利用率。
2 變頻調速
2.1 變頻調速的基本原理
在變頻調速中使用最多的變頻調速器是電壓型變頻調速器,由整流器、濾波係統和逆變器三部分組成。在其工作時首先將三相交流電經橋式整流裝置整為直流電,脈動的直流電壓經平滑濾波後在微處理器的調控下,用逆變器將直流電再逆變為電壓和頻率可調的三相交流電源,輸出到需要調速的電動機上。由電工原理可知電機的轉速與電源頻率成正比, 通過變頻器可任意改變電源輸出頻率從而任意調節電機轉速,實現平滑的無級調速。
2.2 電動機調速與節能的關係
風機和水泵都是流體機械，流體機械的轉速變化與其流量、壓力和功率之間的變化有如下的關係：
Q1/Q2=n1/n2
H1/H2=(n1/n2)2
P1/P2=(n1/n2)3
上述式子中Q1、H1、P1分別代表轉運n1時的流量、壓力、功率。Q2、H2、P2、分別代表轉速n2時的流量、壓力、功率。即流量與轉速的一次方成正比：壓力與轉速的平方成正比；功率與轉速的三次方成正比。
由此可見，當通過降低轉速以減少流量來達到節流目的時，所消耗的功率將降低很多。例如：當轉速降到80%時，流量減少到80%，而軸功率卻下降到額定功率的(80%)3≈51%；若流量需減少到40%，則轉速相應減少到40%，此時軸功率下降到額定功率的(40%)3≈6.4%。
風機(水泵)調節流量，可行的方式有兩種：
第一種方式是保持電機轉速不變，通過調節風閥來調節流量。此時風機的對H-Q特性曲線不變。而風閥開度發生變化，即管路的阻力特性發生了變化，即管路阻力增加。
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