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維修技術(shù)
變頻調速在電機節能中所發(fā)揮的作用分析
內容簡(jiǎn)介:近20年來(lái)變頻調速的發(fā)展,普及應用大約10年的時(shí)間,在這期間,變頻調速在節能中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,已成為交流電動(dòng)機調速必不可少的控制方式,所以節能貫穿于以后的經(jīng)濟生活當中,如軋鋼、紡織、空調、洗衣機等,在各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應用。
  電動(dòng)機是一種將電能轉化成機械能的設備,應用量多、使用范圍廣的高耗能動(dòng)力設備。在工業(yè)生產(chǎn)中據統計,我國的總裝機容量約為4億千瓦,年耗電量約為6000億kwh,約占工業(yè)用電的70%—80%。我國以中小型電機為主,約占80%,而中小型電機耗損的電量卻占總損耗量的90%。電機在我國的實(shí)際應用中,同國外相比差距很大,機組效率為75%,比國外低10%;系統運行效率為30%—40%,比國際先進(jìn)水平低20%—30%。因此在我國中小型電機具有極大的節能潛力,推行電機節能勢在必行。
  1 電動(dòng)機的工作原理
  三相異步電動(dòng)機定子鐵芯上按一定的規律均勻布置著(zhù)三組繞組,接通三相電源時(shí)定子繞組中產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng),磁場(chǎng)切割轉子導條,導條中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢,在感應電動(dòng)勢的作用下,閉合導條中就會(huì )產(chǎn)生感應電流,旋轉磁極的磁場(chǎng)對該電流作用,產(chǎn)生電磁力,轉子便產(chǎn)生電磁轉矩,順著(zhù)旋轉磁極方向轉動(dòng)起來(lái)。當轉子速度和旋轉磁場(chǎng)速度相同時(shí),導條不發(fā)生相對切割,而沒(méi)有力的作用,導致永遠趕不上旋轉磁場(chǎng)速度而叫異步電動(dòng)機。三相異步電動(dòng)機運行平穩,可靠,結構簡(jiǎn)單,結實(shí)耐用,便于制造,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)使之廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。
  單相異步電機一般有兩副或四副繞組,通過(guò)電容移相,把相位相差90°,從而產(chǎn)生脈動(dòng)磁場(chǎng),使電動(dòng)機轉子旋轉起來(lái),但與同容量的三相電動(dòng)機相比較,體積較大,運行性能差,效率低。因此,只制造成小功率系列。
  2 變頻調速的工作原理
  變頻器是將固定頻率的交流電變換成頻率連續可調的交流電,由三相交流電動(dòng)機轉速公式n=(1-s)60f/p可知,調節電動(dòng)機轉差率s和磁極對數p和改變頻率f,一個(gè)量或者多個(gè)量變化時(shí),電動(dòng)機轉速也隨之變化。
  2.1 調節轉差率調速
  1)給異步電動(dòng)機轉子引入其他電動(dòng)勢來(lái)調節異步電動(dòng)機的轉速稱(chēng)為串級調速,引入電動(dòng)勢的方向與轉子電動(dòng)勢不同或相同,但頻率相同,通過(guò)改變引入電動(dòng)勢的大小可改變異步電動(dòng)機的轉速。2)給繞線(xiàn)異步電動(dòng)機的轉子串聯(lián)電阻來(lái)調節異步電動(dòng)機的轉速,引入電阻越大,轉速越低。上述兩種方法沒(méi)有改變同步轉速,只改變轉差率,原因在轉子回路的電流發(fā)生了變化,從而使電動(dòng)機轉子轉矩發(fā)生改變而引起電動(dòng)機轉速的變化。3)給電動(dòng)機的電源電壓發(fā)生改變,同步轉速沒(méi)有改變,但電動(dòng)機轉矩因電壓的降低而降低,使得電動(dòng)機轉速而降低。
  2.2 改變磁極對數調速
  磁極對數的改變直接使電動(dòng)機的轉速發(fā)生改變,但電動(dòng)機的磁極對數只能是正整數,所以不能無(wú)級調速。
  2.3 改變頻率調速
  通過(guò)改變電動(dòng)機電源的頻率使電動(dòng)機的轉速發(fā)生改變。由上述都可以使電動(dòng)機的轉速發(fā)生改變,轉差率調速一般會(huì )有效率低、發(fā)熱、平滑性差等缺點(diǎn),而變頻調速恰好可以改變這些,使得電動(dòng)機效率高、性能好、無(wú)級變速等。
  3 變頻調速的特點(diǎn)
  1)保護功能完善。具有過(guò)載、過(guò)流、過(guò)電壓和欠電壓等功能,在這些保護中,保證負載在正常情況下避免出現故障而引起的電能浪費。
  2)控制功能簡(jiǎn)單。具有面板、外部?jì)煞矫嬲w控制,正反轉、多段速、外部信號給定等,使其操作簡(jiǎn)單,效率提升。
  3)參數設置多樣化。加減速、制動(dòng)、頻率跳變、程序運行等,從根本上調節啟動(dòng)電流,啟動(dòng)轉矩等,減少對電網(wǎng)的沖擊,能量的浪費。
  4)控制方式多樣。
  ①U/f控制,在實(shí)現調頻的同時(shí)改變電壓,這樣,在不損壞電動(dòng)機的情況下,利用鐵芯發(fā)揮轉矩的能力,補償電壓的大小可調節,便可應用于不同負載。②矢量控制,該控制使電動(dòng)機有很硬的機械特性,有很好的動(dòng)態(tài)響應。
  4 變頻器調速的經(jīng)濟效益
  我國經(jīng)濟持續高速增長(cháng)了25年。黨的十六大提出2020年全面建成小康社會(huì )的目標,要求GDP年均增長(cháng)7.2%,這在世界工業(yè)化國家中是前所未有的,是人類(lèi)歷史上空前的社會(huì )實(shí)踐。2005年,國內生產(chǎn)總值已達到182321億元,經(jīng)濟總量已達到22 500億美元(按匯率),占世界第四位,國內生產(chǎn)總值、工業(yè)增加值、固定資產(chǎn)投資都在高速增長(cháng),但在增長(cháng)的同時(shí)也要減少損失,通過(guò)變頻調速系統后,節能效果使經(jīng)濟效益得到全面提高。
  4.1 故障率的減少提高經(jīng)濟效益
  在直流系統中,調速性能好,但故障多。1)每次在加工中零件的損失。2)修理過(guò)程中耽擱的時(shí)間造成的損失。3)本身修理的損失等。
  4.2 設備壽命的延長(cháng)提高經(jīng)濟效益
  1)有些設備全速運行時(shí)阻矩大,摩損嚴重,使用變頻調速后,運行平穩,磨損大大減少,壽命延長(cháng)。2)在電動(dòng)機直接啟動(dòng)和停止過(guò)程中,設備沖擊大而使壽命減少,變頻調速后啟動(dòng)停止過(guò)程得到改善而使壽命延長(cháng)。3)在水力管網(wǎng)中,水泵直接控制而導致水錘效應減少水泵和管網(wǎng)的壽命,變頻的恒壓控制使壓力變化平穩而提高壽命。
  4.3 質(zhì)量的提升提高的經(jīng)濟效益
  1)變頻器無(wú)極調速能使質(zhì)量提升。2)接受反饋能使質(zhì)量提升。3)檢測的準確是質(zhì)量提升。
  節能是我國的基本國策其中之一。經(jīng)濟的發(fā)展離不開(kāi)能源,能源的緊缺是世界性問(wèn)題。
  近20年來(lái)變頻調速的發(fā)展,普及應用大約10年的時(shí)間,在這期間,變頻調速在節能中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,已成為交流電動(dòng)機調速必不可少的控制方式,所以節能貫穿于以后的經(jīng)濟生活當中,如軋鋼、紡織、空調、洗衣機等,在各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛應用。
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永磁無(wú)刷直流電機PWM調制方式研究。
  無(wú)刷直流電動(dòng)機模型2PWM調制方式對電流的影響永磁無(wú)刷直流電機在忽略凸極效應時(shí),定子三相繞組的自感和互感為常數,與轉子位置無(wú)關(guān)。
微電機轉子壓鑄模設計。
  與一般壓鑄件不同,微電機轉子結構看似簡(jiǎn)單,但壁厚相差較大,端環(huán)壁厚、風(fēng)葉、導條較薄細。若模具設計不合理,會(huì )導致端環(huán)部分產(chǎn)生縮孔、疏松、氣孔以及導條、風(fēng)葉部分成形不足等質(zhì)量問(wèn)題。
YE3電機和YE2電機、YX3電機的區別?
  由于國內目前Y,Y2,Y3系列電機基本都淘汰,所以YE3超高效節能電機節約能源、降低長(cháng)期運行成本,非常適合紡織、風(fēng)機、水泵、壓縮機使用,靠節電一年可收回電機購置成本;直接啟動(dòng)、或用變頻器調速,可全面更換異步電機;
西安西瑪高壓電機維修的工藝流程簡(jiǎn)單介紹
  西安西瑪高壓電機生產(chǎn)廠(chǎng)家批量生產(chǎn)電機時(shí),要購真空浸漆設備,該設備由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家提供。一般修理廠(chǎng)家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉,定子口朝上進(jìn)行雙面灌漆。
西瑪電機維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機本身如果過(guò)載,欠壓過(guò)壓,都會(huì )引起電機繞組故障。這不僅會(huì )對影響電機的使用效率,也會(huì )對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。
直線(xiàn)電機與傳統旋轉電機對比
  近年來(lái),隨著(zhù)自動(dòng)控制技術(shù)和微型計算機的高速發(fā)展,對各類(lèi)自動(dòng)控制系統的定位精度提出了更高的要求,在這種情況下,傳統的旋轉電機再加上一套變換機構組成的直線(xiàn)運動(dòng)驅動(dòng)裝置,已經(jīng)遠不能滿(mǎn)足現代控制系統的要求,為此,近年來(lái)世界許多國家都在研究、發(fā)展和應用直線(xiàn)電機,使得直線(xiàn)電機的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣。
電機測試如何選擇負載制動(dòng)器
  伺服電機分為直流和交流伺服電動(dòng)機兩大類(lèi),可高精確控制速度、位置,將電壓信號轉化為轉矩、轉速,以驅動(dòng)控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動(dòng)控制系統中,用作執行元件,且具有機電時(shí)間常數小、線(xiàn)性度高、始動(dòng)電壓等特性,可把收到的電信號轉換成電動(dòng)機軸上的角位移或角速度輸出。
實(shí)施勵磁調速電機節能改造降低電量消耗
  節能電機:主要包括小功率電機、永磁電機和多速電機三類(lèi)。高北稠油區塊注汽熱采生產(chǎn)的特殊性,決定了生產(chǎn)參數調整頻繁性,勵磁調速電機雖然滿(mǎn)足了稠油區塊生產(chǎn),但是高耗能、低效率,制約了油井平均系統效率的提高。
抽油機電機高耗低效探因及節能降耗措施
  目前使用較多的電機是交流電機,約占各類(lèi)電機總數的85%以上,它具有結構簡(jiǎn)單、價(jià)廉、不需維護等優(yōu)點(diǎn),但它的弱點(diǎn)是調速困難,因而在許多應用場(chǎng)合受到限制或借助機械方式來(lái)實(shí)現調速。
異步電機節能控制器研究
  在能源日益缺乏的今天,異步電動(dòng)機節能控制器的研究顯得尤為必要。本文結合國內外研究成果、分析節能控制器制造的原理、根據實(shí)際需要、考慮實(shí)際問(wèn)題,解決電機在生產(chǎn)中運行效率低,能源浪費嚴重的隱患,提出了今后異步電機節能控制器的研究方向,希望能為異步電機節能控制器的研究與改善提供有益的借鑒。
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