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
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