變頻器在節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文）河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院HenanPolytechnicInstitute畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目:變頻器在節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用＿班級:＿機(jī)電1003班＿＿＿＿＿＿姓名:＿王江龍＿＿＿＿＿＿＿指導(dǎo)教師:＿張國同＿＿＿＿＿＿＿＿＿35河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文）摘要隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流拖動的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯露出來。由于換向器的存在，直流電機(jī)的維護(hù)量加大，單機(jī)容量、最高轉(zhuǎn)速以及使用環(huán)境都受到限制。人們開始轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的異步電動機(jī)。但異步電動機(jī)的調(diào)速性能難以滿足生產(chǎn)的需要。于是，從20

2、世紀(jì)30年代開始，人們致力于交流調(diào)速技術(shù)的研究，然而進(jìn)展緩慢。在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，直流調(diào)速一直以其優(yōu)異的性能統(tǒng)治著電氣傳動領(lǐng)域。20世紀(jì)60年代以后，特別是70年代以來，電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使得交流調(diào)速性能可以與直流調(diào)速相媲美。目前，交流調(diào)速已進(jìn)入逐步代替直流調(diào)速的時(shí)代。關(guān)鍵字：節(jié)能，變頻器35河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文）目錄摘要1第1章緒論11.1變頻器的應(yīng)用11.2變頻器與節(jié)能11.3國內(nèi)變頻技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景2第2章變頻器的現(xiàn)狀及其未來的技術(shù)發(fā)展32.1變頻器的發(fā)展歷程32.2變頻器的現(xiàn)狀42.3

3、變頻器的變頻技術(shù)的現(xiàn)狀52.4變頻器的節(jié)能市場分析62.4.1節(jié)能是變頻器的重要領(lǐng)域和潛力市場之一62.4.2節(jié)能及能量反饋72.4.3變頻器的工藝調(diào)速市場分析92.4.4變頻工藝控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)10第3章變頻器簡介133.1變頻器基礎(chǔ)133.2變頻器基本原理143.3變頻器的分類143.4變頻器控制方式15第4章常用變頻器介紹及應(yīng)用領(lǐng)域174.1常用變頻器簡述174.2變頻器的應(yīng)用的領(lǐng)域18第5章變頻器在恒壓供水領(lǐng)域上的應(yīng)用225.1供水系統(tǒng)的基本模型22第6章恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)246.1恒定供水變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)246.1

4、.1變頻器的容量246.1.2電動機(jī)的熱保護(hù)246.1.3主要的功能預(yù)制246.1.4系統(tǒng)主要特點(diǎn)256.1.5系統(tǒng)硬件配置2535河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文）6.2電氣控制系統(tǒng)原理圖276.2.1主電路圖276.2.2控制電路圖286.2.3變頻器外圍接線圖296.3系統(tǒng)功能簡介296.4系統(tǒng)的PID設(shè)定336.5所用PLC元器件3335河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文）第1章緒論1.1變頻器的應(yīng)用變頻器主要用于交流電動機(jī)（異步電機(jī)或同步電機(jī)）轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，是公認(rèn)的交流電動機(jī)最理想、最有前途的調(diào)速方案，除了具有卓越的調(diào)速性能之外，變頻

5、器還有顯著的節(jié)能作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。自上世紀(jì)80年代被引進(jìn)中國以來，變頻器作為節(jié)能應(yīng)用與速度工藝控制中越來越重要的自動化設(shè)備，得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。1.2變頻器與節(jié)能變頻器產(chǎn)生的最初用途是速度控制，但目前在國內(nèi)應(yīng)用較多的是節(jié)能。中國是能耗大國，能源利用率很低，而能源儲備不足。在2003年的中國電力消耗中，60—70％為動力電，而在總?cè)萘繛?．8億千瓦的電動機(jī)總?cè)萘恐?，只有不?000萬千瓦的電動機(jī)是帶變頻控制的。據(jù)分析，在中國，帶變動負(fù)載、具有節(jié)能潛力的電機(jī)至少有1.8億千瓦。因此國家大力提倡

6、節(jié)能措施，并著重推薦了變頻調(diào)速技術(shù)?！　?yīng)用變頻調(diào)速，可以大大提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度，使電機(jī)在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。以風(fēng)機(jī)水泵為例，根據(jù)流體力學(xué)原理，軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。當(dāng)所需風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，其功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。因此，精確調(diào)速的節(jié)電效果非?？捎^。與此類似，許多變動負(fù)載電機(jī)一般按最大需求來生產(chǎn)電動機(jī)的容量，故設(shè)計(jì)裕量偏大。而在實(shí)際運(yùn)行中，輕載運(yùn)行的時(shí)間所占比例卻非常高。如采用變頻調(diào)速，可大大提高輕載運(yùn)行時(shí)的工作效率。因此，變動負(fù)載的節(jié)能潛力巨大。作為節(jié)能目的，變頻器廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。以電力行業(yè)為例，由于中國大

7、面積缺電，電力投資將持續(xù)增長，同時(shí)，國家電改方案對電廠的成本控制提出了要求，降低內(nèi)部電耗成為電廠關(guān)注焦點(diǎn)，因此變頻器在電力行業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?，尤其是高壓變頻器和大功率變頻器。35河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文）1.3國內(nèi)變頻技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景國內(nèi)已經(jīng)有較多的變頻器生產(chǎn)廠，但大部分的產(chǎn)品都是V/F控制和電壓空間矢量控制變頻器，使用在調(diào)速精度和動態(tài)性能要求不高的負(fù)載上應(yīng)該沒有問題。工業(yè)應(yīng)用中絕大部分都是這種負(fù)載，變頻器在這種場合應(yīng)用最重要的要求是可靠性，國產(chǎn)變頻器占國內(nèi)市場份額不高的主要原因是產(chǎn)品品質(zhì)不過硬。V/F控制和電壓空間矢

8、量控制變頻器比矢量控制變頻器從技術(shù)上來看要簡單得多，由于國內(nèi)廠家大部分都是手工作坊式的生產(chǎn)，工藝欠佳，檢測手段有限，品質(zhì)的一致性和穩(wěn)定性難以保證。同樣是V/F控制的變頻器，國外的產(chǎn)品比國內(nèi)的產(chǎn)品品質(zhì)要好，這可能是生產(chǎn)工藝方面的差距。變頻器技術(shù)的另外一個(gè)層面是應(yīng)用