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《畢業(yè)設計（論文）-變頻器在風機中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、變頻器在風機中的應用摘要在工礦企業(yè)中，風機設備應用廣泛，諸如鍋爐燃燒系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、和烘干系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的風機控制是全速運轉，既不論生產工藝的需求大小，風機都是提供固定數值的風量，而生產工藝往往需要對爐膛的壓力、風速、風量及溫度等指標進行控制和調節(jié)，最常用的方法是調節(jié)風門或擋板開度的大小來調整受控對象。這樣，就是得能量以風門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了，找成了大量的能源浪費和設備損耗，而且控制精度收到限制，影響產品質量和生產效率。使用變頻器驅動的方案取代了風門、擋板控制方案，降低了電動機功耗，達到了高效節(jié)能和高效運
2、行的目的，關鍵字：風機、變頻調速、節(jié)能引言26目前風機在運行中存在的問題：(1)設計院或用戶在選擇風機設備時，通常留有10%~15%的設計余量，實際上系統(tǒng)多數工作負荷低于額定負荷運行，設備容量不能充分利用，運行效率低;(2)啟動時對電動機的沖擊大，降低了電動機使用壽命；(3)擋板功耗大，浪費能源；(4)工作系統(tǒng)很難投入自動運行，降低了系統(tǒng)自動化水平。隨著電力電子技術、微電子技術、信息技術和現代控制理論在調速系統(tǒng)中的應用，并且由于近年電力緊張，變頻調速技術已經成為現代電力傳動的一個發(fā)展方向，卓越的調速性能，使得
3、變頻器在工業(yè)生產中的節(jié)能效果越發(fā)顯著。因此，將風機改為變頻器控制，將傳統(tǒng)的電機調速技術、現代電力電子技術以及計算機控制技術結合在一起，當系統(tǒng)工藝需要風量發(fā)生變化時，自動調速，使電機在經濟的轉速下運行，從而達到節(jié)電的效果。變頻調速節(jié)能控制裝置的特點：（1）調速效率高；（2）調速范圍大；（3）調速精度高；（4）啟動電流小，而且容易實現閉環(huán)控制。由于可以利用原普通交流異步電動機，所以特別適合對原有舊設備的技術改造，它既保持了原電動機結構簡單，可靠耐用，維修方便的優(yōu)點，又能達到節(jié)電的顯著效果，是風機交流調速節(jié)能的理想
4、方法。目錄一、變頻器技術概述261、變頻器技術的發(fā)展2、變頻器的分類3、變頻器的主要組成元件二、風機變頻調速驅動原理1、風機的機械特性2、風機的功率特性三、風機調速節(jié)能原理1、風機風量和轉速及風壓與轉速的關系2、風機節(jié)能的計算3、電機的機械特性四、風機變頻調速系統(tǒng)設計1、二次方律負載2、風量調節(jié)方法3、風機的容量選擇4、變頻器的容量選擇5、變頻器的運行方式選擇6、變頻器的參數設置7、風機變變頻調速系統(tǒng)的電路原理圖五、變頻改造后的效益計算六、結束語七、參考文獻26一、變頻器技術的發(fā)展1、電力電子器件是變頻器發(fā)展
5、的基礎變頻器的主電路不論是交-直-交還是交-交變頻的形式。都是采用電力電子器件作為開關器件，因此，電力電子器件是變頻器發(fā)展的基礎。現在，GTR和GTO的問世，脈寬調制（PWM）技術也進入到了應用階段，成為變頻的主要技術?，F在絕緣柵雙極晶體管IGBT，其優(yōu)良的性能很快取代了GTR。智能功率模塊IPM也被廣泛應用，電力電子器件得到了快速的發(fā)展。計算機技術和自動控制是變頻器發(fā)展的支柱，市場需求是變頻器發(fā)展的動力，隨著科技的發(fā)展，變頻器技術已成為現代工業(yè)控制的主要技術。2、變頻器的分類變頻器的種類很多，下面根據不同分
6、類進行介紹負載2.1根據原理分：交-直-交和交-交兩種，U0p組~50HZP組tN組2.2按相數：單相和三相2.3調壓方式分：脈幅調制和脈寬調制2.4輸出波形：方波和正弦波U0U26Tt1、變頻器的主要組成元件3.1功率二極管（D）指能承受高電壓、大電流、具有較大耗散功率的二極管。它與普通的二極管結構、工作原理和伏安特性相似，但是它的主要參數和選擇原則等不盡相同。（1）伏安特性曲線IDURSMOUD（2）圖形符號AK3.2晶閘管（SCR）（1）導通條件：在晶閘管的陽極A和陰極K間加正向電壓，門極和陰極間也加正
7、向電壓，晶閘管導通。（2）圖形符號AGk3.3GTO和GTR3.4絕緣柵雙極晶體管（IGBT）（1）IGBT的主要參數：最大集電極–發(fā)射極間電壓UCEM最大柵極–發(fā)射極電壓UGEM最大集電極電流ICM開關頻率等。26二、變頻器調速驅動原理風機的機械特性具有二次方律特征，即轉矩和轉速的二次方成正比變化。在低速時由于流體的流速低，所以負載的轉矩很小，隨著電動機轉速的增加，流速加快，負載轉矩和功率越來越大。負載轉矩TL和轉速nL之間的關系表示為：TL=T0+KTnL2根據負載的機械功率PL和轉矩TL、轉速NL之間的
8、關系，有：PL=TLnL/9550則功率PL和轉速NL之間的關系為：PL=P0+KPnL3上三式中，PLTL分別為電機軸上的功率和轉矩;KT、KP分別為二次方律負載的轉矩常數和功率常數。下圖為二次方律負載的機械特性和功率特性曲線，可以看出，當被控對象所需風量減小時，采用變頻器降低風機的轉速NL，會使電機的功耗大大降低。n/(r/min)150010002650009.422.745TL/(N·m)a
