變頻調(diào)速與內(nèi)饋斬波調(diào)速技術(shù)的比較與選擇

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1、Vol.29,No.5HeilongjiangElectricPowerOct.2007變頻調(diào)速與內(nèi)饋斬波調(diào)速技術(shù)的比較與選擇張華,郭慧彬,沈勝?gòu)?qiáng),陳國(guó)華,劉曉東(大慶油田電力集團(tuán),黑龍江大慶163411)摘要:分析了變頻調(diào)速與內(nèi)饋斬波調(diào)速的工作原理及技術(shù)特點(diǎn),尤其對(duì)二者的結(jié)構(gòu)、性能、經(jīng)濟(jì)性、可靠性及技術(shù)的先進(jìn)性進(jìn)行了比較。介紹了兩種調(diào)速技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用及節(jié)能效果,探討了交流變頻調(diào)速和內(nèi)饋斬波調(diào)速技術(shù)的發(fā)展。關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速;內(nèi)饋斬波;節(jié)能效果;特點(diǎn)中圖分類號(hào):TM761文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1002-1663(2007)05-0340-05Contrastandselectiono

2、fvariablefrequencygoverningandchoppedwavegoverningwithfeedbackbuilt-inZHANGHua,GUOHuibin,SHENShengqiang,CHENGuohua,LIUXiaodong(DaqingOilfieldElectricPowerGroup,Daqing163411,China)Abstract:Themechanismandtechnicalfeaturesofvariablefrequencygoverningandchoppedwavegoverningwithfeedbackbuilt-inarea

3、nalysed,especiallycontrastedtheirstructures,performance,economy,feasibilityandadvantagesintechnology,andtheiractualapplicationandeffectivenessalsodiscussed,andtheirdevelo2pingprospectareforecasted.Keywords:variablefrequencygoverning;choppedwavewithfeedbackbuilt-in;effectivenessofenergy-saving;f

4、eature由于節(jié)電已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)戰(zhàn)略變頻調(diào)速工作原理如圖1所示。國(guó)策,加之市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),降低電廠內(nèi)部電耗將成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。風(fēng)機(jī)、水泵是電廠內(nèi)電能消耗的主要設(shè)備,如果能采用高效率、低投入的交流調(diào)速調(diào)節(jié)方法,可以使供電成本大幅降低。目前有效的交流調(diào)速調(diào)節(jié)方法主要有變頻調(diào)速及內(nèi)饋斬波交流調(diào)速。1二者的工作原理及特性變頻調(diào)速的原理是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來改變同步頻率達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及控制理論的發(fā)圖1變頻調(diào)速工作原理圖展,變頻調(diào)速技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用到電機(jī)控制領(lǐng)變頻調(diào)速技術(shù)的特性主要有:可靠性高,節(jié)約域。高壓大功率變頻器(kV,kW級(jí)

5、)已在大容量能源,調(diào)速范圍廣,工作特性好,調(diào)速平滑性好。風(fēng)機(jī)、高壓水泵等電機(jī)上應(yīng)用。相對(duì)變頻調(diào)速而言,內(nèi)饋斬波調(diào)速技術(shù)是融收稿日期:2007-07-25作者簡(jiǎn)介:張華(1972-),男,1996畢業(yè)于大慶石油學(xué)院熱能工程專業(yè),獲工科碩士學(xué)位,現(xiàn)任大慶油田電力集團(tuán)宏偉熱電廠熱工分廠副主任,高級(jí)工程師,在讀博士?！?40—第29卷第5期黑龍江電力2007年10月斬波控制和內(nèi)反饋電機(jī)于一體的新型交流調(diào)速技2.1結(jié)構(gòu)比較術(shù)。內(nèi)饋調(diào)速是一種將調(diào)速電機(jī)的部分轉(zhuǎn)子功率變頻調(diào)速系統(tǒng)適用于普通感應(yīng)式交流異步電(即電轉(zhuǎn)差功率),以電能的形式反饋給電機(jī)內(nèi)部機(jī),變頻器串接在電源和電機(jī)之間,變頻器的功率的調(diào)節(jié)

6、繞組的特殊調(diào)速方式。內(nèi)饋調(diào)速的工作原大于電機(jī)的功率;內(nèi)饋調(diào)速系統(tǒng)適用于特殊繞線[2]理,如圖2所示。式電機(jī),斬波控制器接在轉(zhuǎn)子和內(nèi)饋繞組之間,控制器的功率小于電機(jī)功率。變頻器調(diào)速系統(tǒng)控制的電機(jī)維護(hù)量少;內(nèi)饋調(diào)速系統(tǒng)控制的電機(jī)維護(hù)量相對(duì)較多,由于是繞線式電機(jī),具有滑環(huán),且需要定期更換碳刷。變頻器是建立在現(xiàn)代電力電子技術(shù)基礎(chǔ)之上的高技術(shù)產(chǎn)品,元器件技術(shù)含量高,模塊化結(jié)構(gòu),要求嚴(yán)格,需一定的軟件支持;內(nèi)饋調(diào)速系統(tǒng)用的元器件相對(duì)較成熟,大功率晶閘管結(jié)構(gòu),不需要軟件支持。高壓變頻器有大于電機(jī)功率的變壓器和功率單元,因此,體積大,占地多;內(nèi)饋調(diào)速系統(tǒng)控制功率小于電機(jī)功率。因此,體積小,占地少。圖

7、2內(nèi)饋斬波調(diào)速工作原理圖2.2性能比較斬波內(nèi)反饋調(diào)速是專門為風(fēng)機(jī)、泵類調(diào)速而變頻器使用較早,技術(shù)先進(jìn),能夠使用軟件控設(shè)計(jì)的新型交流調(diào)速產(chǎn)品,突出的技術(shù)創(chuàng)新是電制,結(jié)合現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)機(jī)的控制。其獨(dú)特之處在于,轉(zhuǎn)子反饋給調(diào)節(jié)繞傳,運(yùn)行維護(hù)方便,適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)管理;內(nèi)饋調(diào)組的功率越多,軸功率輸出就越少,轉(zhuǎn)速就越低;速系統(tǒng)發(fā)展較晚,目前有待進(jìn)一步的發(fā)展。但節(jié)反之,轉(zhuǎn)子反饋給調(diào)節(jié)繞組的功率越少,軸功率輸能效果及投資回報(bào)高于變頻調(diào)速,具體性能見表