變頻器的節(jié)能技術(shù)分析

三相交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價格低廉，在冶金、建材、礦山、化工、紡織、橡膠、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。三相電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的種類很多，但效率最高、性能最好、應(yīng)用最廣的是變頻調(diào)速，它可以構(gòu)成高動態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)來取代直流調(diào)速系統(tǒng)。變頻調(diào)速是以變頻器向交流電機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)對交流電機(jī)的寬范圍內(nèi)無級調(diào)速。變頻器可把固定電壓、固定頻率的交流電變換為可調(diào)電壓、可調(diào)頻率的交流電。變頻調(diào)速代替直流電機(jī)，能夠降低成本，提高運(yùn)行的可靠性，變頻調(diào)速可使每臺電機(jī)節(jié)能30%-----70%，而且在恒轉(zhuǎn)矩條件下，能降低軸上的輸出功率，既提高了電機(jī)效率，又可獲得節(jié)能效果。

那么變頻器中應(yīng)用的PWM和PAM的不同點(diǎn)是什么?PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)縮寫，按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度，以調(diào)節(jié)輸出量和波形的一種調(diào)值方式。PAM是英文PULSE Amplitude Modulation(脈沖幅度調(diào)制)縮寫,是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖幅度,以調(diào)節(jié)輸出量值和波形的一種調(diào)制方式.

其次變頻器的電壓型與電流型有什么不同?變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路的濾波是電感。

然后變頻器的電壓與電流成比例的改變，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴(yán)重時將燒毀電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。

當(dāng)采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣?采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動時，起動電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的 沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉(zhuǎn)矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強(qiáng)功能的變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動。

往往客戶發(fā)現(xiàn)在說明書上寫著變速范圍60~6Hz，即10：1，那么在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?在6Hz以下仍可輸出功率，但根據(jù)電機(jī)溫升和起動轉(zhuǎn)矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機(jī)可輸出額定轉(zhuǎn)矩而不會引起嚴(yán)重的發(fā)熱問題。變頻器實(shí)際輸出頻率(起動頻率)根據(jù)機(jī)種為0.5~3Hz.從電機(jī)再生出來的能量貯積在變頻器的濾波電容器中，由于電容器的容量和耐壓的關(guān)系，通用變頻器的再生制動力約為額定轉(zhuǎn)矩的10%~20%。如采用選用件制動單元，可以達(dá)到50%~100%。

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，絕大多數(shù)是電動控制系統(tǒng)，其最終的控制對象和執(zhí)行機(jī)構(gòu)均為電機(jī)，電機(jī)的自動控制系統(tǒng)往往都是通過控制轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。上世紀(jì)八十年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在國外交流變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)控制系統(tǒng)中開始工業(yè)應(yīng)用，一九九五年以來，該技術(shù)傳到中國大陸，近幾年在我國的應(yīng)用也越來越廣?，F(xiàn)在在國外，交流調(diào)速傳動系統(tǒng)在很大程度上已取代了直流調(diào)速系統(tǒng)而上升為電氣調(diào)速傳動的主流。