近几年来,随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术以及自动控制技术的飞速发展,交流调速日 趋完善,大有取代直流调速的趋势。交流调速在工业应用中,大体上有三大领域:()凡是能用直 流调速的场合,都能改用交流调速;()直流调速达不到的,如大容量、高转速、高电压以及环境 十分恶劣的场所,教能使用交流调速;(3)原来不调速的风机、泵类拖动,采用交流调速后,可 以大幅度节能。交流电动机中主要是同步电动机与异步电动机两种。同步电动机的调速靠改变供电 电压的频率而改变其同步转速的。而三相异步电动机的转速为:n二nrfl-S)一觎人/P( l-S)式中11——三相异步电动机同步转速S——转差率人——三相异步电动机电源频率根据 上式,我们可知道三相异步电动机的调速方法很多,大致可以分成以下几种类型:(1)改变转差 率S调速,包括降低电压、绕线式异步电动机转子回路串电阻等方法;(2)改变旋转磁通势同步 转速调速,包括改变定子绕组的极对数、改变供电电源频率等方法;(3)双馈调速,包括串级调 速,属改变理想空载转速的一种调速方法;(4)利用转差离合器。其中,采用降电压调速时,在 高速运行中,由于转差率较普通电视的大,运行效率要低些;低速运行时,由于降低了供电电压, 为保持恒转矩负载,需要更大的电流,而且在低速运行时,由于机械特性软,工作点不稳定,负载 转矩或供电电压稍有波动,都会引起转速有较大的变化,甚至无法工作。采用转子回路串电阻调速 时,调速范围小,一般为(2~3):且。负载小时,调速范围就更小了。而且转子回路电流很大 ,使电阻体积笨重,抽头不易,调速平滑性不好,属有级调速。采用改变定子绕组极对数调速时, 由于走子绕组产生的磁极对数改变,是通过改变绕组的接线方式得到的,而为了保证变极调速电动 机的转向不变,变极调速的同时,需要改变绕组的相序,即电源相序。而且转速只能成倍变化,为 有级调速。在上述几种调速方法中,在工厂实际应用中都有或大或小的缺陷。it#调速的理论依 据和特点】.1理论依据因为三相异步电动机同步转速为:n;=60f/p。在变频调速中,只 要改变三相异步电动机电源频率人,就可以改变旋转磁通势的同步转速,达到调速的目的。一般额 定频率称为基频。变频调速时,可以从基频向上调,也可以从基频向下调。(l)从基频向下变频 调速三相异步电动机每相电压为:U=EI=4.44fWIK、ldin;降低频率入调速,保 持E;/f一常数,则气隙每极磁通暖;一常数,是恒磁通控制方式。在这种变频调速过程中,电 动机最大电磁转矩几二常数,与频率无关,并且最大转矩对应的转速降落相等,也就是不同频率的 各种机械特性是平行的,硬度相同,如图1所示。采用这种调速方法,在一定的静差率要求下,调 速范围宽,而且稳定性好。由于频率可以连续调节,因此变频调速为无级调速,其平滑性好。另外 ,电动机在带正常负载运行时,转差率S较小,因此转差功率又较小,效率就较高。而且当T二常 数时,S=K/f,K一常数,则S。1/f,在变频调速中,T不变时,转子电流I。二常数, 因此,T一八,I—I;。,I一I。。,此调速方法为恒转矩调速方法。(2)从基频向上变频 调速升高频率向上调速时,只能保持电压见不变,频率越高,磁通电;越低,是一种降低磁通升速 的方法。保持UN不变升高频率时,最大转矩地及S。分别跟频率人的关系为:人;CCI/尸, S。1/人。因此,频率越高,入;越小,S。;也减小,其机械特性为图2所示。运行时,若人 保持额定不变,S变化就很小,则P。一常数,因此升高额率保持UN不变时,近似为恒功率调速 方式。1.2特点综上所述,三相异步电动机变频调速具有以下几个特点:1)从基频向下调速, 为恒转矩调速方式;从基频向上调速,为恒功率调速方式;2)调速范围大;3)转速稳定性好; 4)运行时S小,效率高;5)频率太可以连续调节,变频调速为无级调速异步电动机变频调速具 有很好的调速性能,可与直流电动机调速相媲美。2变频调速技术在钢丝生产中的应用我厂所使用 的电动机从7.5kwfg80kw有170台左右,它是我厂耗电的主要设备,因而降低电耗从 而降低生产成本是增加效益的一个重要方面。我厂拉丝机原使用的调速设备是电磁调速,其调速方 法是利用电磁转差离合的方法。这种调速方法使马达输出功率多了一个电磁传递的环节,其传递效 率据有关资料介绍只有60%左右。由于拉丝工艺的特殊性,绝大部分电机的负载率低于60%, 个别电机又超载运行,电机功率因数一般为0.7~0,8左右。我厂无功功率补偿集中在电房, 在远离电房的车间,无功电流在线路上的损耗是不可忽视的。可见提高电动机效率,降低电动机损 耗,提高电机的功率因数是电机节能的关键,而节能变频调速器可达到此目的。我厂从1996年 2月开始变频器的单机测试,采用的是日本生产的SMX-4-55kwAUTD~ICPOWE R(XINTI{OLDZ变频器。其频率可在0~40OHi内连续调节。其单机测试方法是在 使用变频器前和使用变频器后用同一台350水箱拉丝机技拔65#钢丝从优.2拉至何.0。其 测试结果如表1所示。从表1中可以看出,在未使用变频器前,马达超载27%;使用变频器后, 马达负载功率降为31kw,而且减少了无功损耗,功率因数从0.872提高至1。为了进一步 证实变频器的节电效果,用两台同样350水箱拉丝机技拔同规格钢丝,其中一台使用变频器,一 台不用,进行长时间测试,其测试结果如表2所示。由上述测试结果,可以看出使用变频器,节电 效果明显,上述测试是机台直接测试,如果将供电线路电力损耗计算在内,其节电率应在40%以 上。我厂首批选用了4台日本生产的SMX-4一5kw变频器,全部用于350
水箱拉丝机。从 1996年下半年开始投产使用直至1998年上半年止,拉丝1209.6t,平均每吨耗电量 3097kw·h总耗电量为374613kw·11其节电量为249742kw·h’相当于 节省资金29.97万元。变频器从安装到使用,其运行可靠,使用方便,能使电机平稳起动,减 少了机器磨损,减少无功电流在线路上的损耗,降低了能源损耗,并且调速容易,节电明显,节约 了资金,提高了经济效益。除上述所使用的4台日本生产的SMX-4-55kw变频器外,19 96年下半年我厂又选用了7台德国VECTR()N电气公司生产VC400-034-15k wSTATICFREOENCYINVERTER(
变频调速器),用于两条热处理生产线。在 1997下半年又选用了四川成都市某电气制造公司生产的JP6C-Tg/JPIPM,IGB T高。控能数字式变频器,用于镀锌生产线。使用这些变频器既达到了调速准确目的,又节省了电 能。近年来,变频调速器在我厂已获得了广泛的应用。目前,三条连续生产线已全部使用,4台大 功率拉丝机也使用了变频调速。随着生产的发展,变频调速将在我厂广泛应用。变频调速在钢丝生 产中的应用@易才发$广东省鹤山恒基钢丝制品有限公司@迟睿$广东省鹤山恒基钢丝制品有限公 司交流调速;;
变频调速;;变频器变频调速技术在我厂拉丝、热处理连续线和镀锌生产线上得到 广泛应用。生产线上速度连续可调,频率设定后速度保持恒定,同时也取得了节能40%的效益。 1李发海,王岩.电机与拖动基础.北京:清华大学出版社,1994:319~3461中可以 看出,在未使用变频器前,马达超载27%;使用变频器后,马达负载功率降为31kw,而且减 少了无功损耗,功率因数从0.872提高至1。为了进一步证实变频器的节电效果,用两台同样 350水箱拉丝机技拔同规格钢丝,其中一台使用变频器,一台不用,进行长时间测试,其测试结 果如表2所示。由上述测试结果,可以看出使用变频器,节电效果明显,上述测试是机台直接测试 ,如果将供电线路电力损耗计算在内,其节电率应在40%以上。我厂首批选用了4台日本生产的 SMX-4一5kw变频器,全部用于350水箱拉丝机。从1996年下半年开始投产使用直至 1998年上半年止,拉丝1209.6t,平均每吨耗电量3097kw·h总耗电量为374 613kw·11其节电量为249742kw·h’相当于节省资金29.97万元。变频器从 安装到使用,其运行可靠,使用方便,能使电机平稳起动,减少了机器磨损,减少无功电流在线路 上的损耗,降低了能源损耗,并且调速容易,节电明显,节约了资金,提高了经济效益。除上述所 使用的4台日本生产的SMX-4-55kw变频器外,1996年下半年我厂又选用了7台德国 VECTR()N电气公司生产VC400-034-15kwSTATICFREOENCYI NVERTER(变频调速器),用于两条热处理生产线。在1997下半年又选用了四川成都市 某电气制造公司生产的JP6C-Tg/JPIPM,IGBT高。控能数字式变频器,用于镀锌 生产线。使用这些变频器既达到了调速准确目的,又节省了电能。近年来,变频调速器在我厂已获 得了广泛的应用。目前,三条连续生产线已全部使用,4台大功率拉丝机也使用了变频调速。随着 生产的发展,变频调速将在我厂广泛应用。变频调速在钢丝生产中的应用@易才发$广东省鹤山恒 基钢丝制品有限公司@迟睿$广东省鹤山恒基钢丝制品有限公司交流调速;;变频调速;;变频器变频调速技术在我厂拉丝、热处理连续线和镀锌生产线上得到广泛应用。生产线上速度连续可调,频率设定后速度保持恒定,同时也取得了节能40%的效益。1李发海,王岩.电机与拖动基础.北京:清华大学出版社,1994:319~346
More abstracts about the 变频调速在钢丝生产中的应用