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維修技術
變頻調速在電機節(jié)能中所發(fā)揮的作用分析
內容簡介:近20年來變頻調速的發(fā)展,普及應用大約10年的時間,在這期間,變頻調速在節(jié)能中發(fā)揮著重要的作用,已成為交流電動機調速必不可少的控制方式,所以節(jié)能貫穿于以后的經(jīng)濟生活當中,如軋鋼、紡織、空調、洗衣機等,在各個領域都得到廣泛應用。
  電動機是一種將電能轉化成機械能的設備,應用量多、使用范圍廣的高耗能動力設備。在工業(yè)生產(chǎn)中據(jù)統(tǒng)計,我國的總裝機容量約為4億千瓦,年耗電量約為6000億kwh,約占工業(yè)用電的70%—80%。我國以中小型電機為主,約占80%,而中小型電機耗損的電量卻占總損耗量的90%。電機在我國的實際應用中,同國外相比差距很大,機組效率為75%,比國外低10%;系統(tǒng)運行效率為30%—40%,比國際先進水平低20%—30%。因此在我國中小型電機具有極大的節(jié)能潛力,推行電機節(jié)能勢在必行。
  1 電動機的工作原理
  三相異步電動機定子鐵芯上按一定的規(guī)律均勻布置著三組繞組,接通三相電源時定子繞組中產(chǎn)生旋轉磁場,磁場切割轉子導條,導條中產(chǎn)生感應電動勢,在感應電動勢的作用下,閉合導條中就會產(chǎn)生感應電流,旋轉磁極的磁場對該電流作用,產(chǎn)生電磁力,轉子便產(chǎn)生電磁轉矩,順著旋轉磁極方向轉動起來。當轉子速度和旋轉磁場速度相同時,導條不發(fā)生相對切割,而沒有力的作用,導致永遠趕不上旋轉磁場速度而叫異步電動機。三相異步電動機運行平穩(wěn),可靠,結構簡單,結實耐用,便于制造,價格低廉等優(yōu)點使之廣泛應用于各個領域。
  單相異步電機一般有兩副或四副繞組,通過電容移相,把相位相差90°,從而產(chǎn)生脈動磁場,使電動機轉子旋轉起來,但與同容量的三相電動機相比較,體積較大,運行性能差,效率低。因此,只制造成小功率系列。
  2 變頻調速的工作原理
  變頻器是將固定頻率的交流電變換成頻率連續(xù)可調的交流電,由三相交流電動機轉速公式n=(1-s)60f/p可知,調節(jié)電動機轉差率s和磁極對數(shù)p和改變頻率f,一個量或者多個量變化時,電動機轉速也隨之變化。
  2.1 調節(jié)轉差率調速
  1)給異步電動機轉子引入其他電動勢來調節(jié)異步電動機的轉速稱為串級調速,引入電動勢的方向與轉子電動勢不同或相同,但頻率相同,通過改變引入電動勢的大小可改變異步電動機的轉速。2)給繞線異步電動機的轉子串聯(lián)電阻來調節(jié)異步電動機的轉速,引入電阻越大,轉速越低。上述兩種方法沒有改變同步轉速,只改變轉差率,原因在轉子回路的電流發(fā)生了變化,從而使電動機轉子轉矩發(fā)生改變而引起電動機轉速的變化。3)給電動機的電源電壓發(fā)生改變,同步轉速沒有改變,但電動機轉矩因電壓的降低而降低,使得電動機轉速而降低。
  2.2 改變磁極對數(shù)調速
  磁極對數(shù)的改變直接使電動機的轉速發(fā)生改變,但電動機的磁極對數(shù)只能是正整數(shù),所以不能無級調速。
  2.3 改變頻率調速
  通過改變電動機電源的頻率使電動機的轉速發(fā)生改變。由上述都可以使電動機的轉速發(fā)生改變,轉差率調速一般會有效率低、發(fā)熱、平滑性差等缺點,而變頻調速恰好可以改變這些,使得電動機效率高、性能好、無級變速等。
  3 變頻調速的特點
  1)保護功能完善。具有過載、過流、過電壓和欠電壓等功能,在這些保護中,保證負載在正常情況下避免出現(xiàn)故障而引起的電能浪費。
  2)控制功能簡單。具有面板、外部兩方面整體控制,正反轉、多段速、外部信號給定等,使其操作簡單,效率提升。
  3)參數(shù)設置多樣化。加減速、制動、頻率跳變、程序運行等,從根本上調節(jié)啟動電流,啟動轉矩等,減少對電網(wǎng)的沖擊,能量的浪費。
  4)控制方式多樣。
 、賃/f控制,在實現(xiàn)調頻的同時改變電壓,這樣,在不損壞電動機的情況下,利用鐵芯發(fā)揮轉矩的能力,補償電壓的大小可調節(jié),便可應用于不同負載。②矢量控制,該控制使電動機有很硬的機械特性,有很好的動態(tài)響應。
  4 變頻器調速的經(jīng)濟效益
  我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長了25年。黨的十六大提出2020年全面建成小康社會的目標,要求GDP年均增長7.2%,這在世界工業(yè)化國家中是前所未有的,是人類歷史上空前的社會實踐。2005年,國內生產(chǎn)總值已達到182321億元,經(jīng)濟總量已達到22 500億美元(按匯率),占世界第四位,國內生產(chǎn)總值、工業(yè)增加值、固定資產(chǎn)投資都在高速增長,但在增長的同時也要減少損失,通過變頻調速系統(tǒng)后,節(jié)能效果使經(jīng)濟效益得到全面提高。
  4.1 故障率的減少提高經(jīng)濟效益
  在直流系統(tǒng)中,調速性能好,但故障多。1)每次在加工中零件的損失。2)修理過程中耽擱的時間造成的損失。3)本身修理的損失等。
  4.2 設備壽命的延長提高經(jīng)濟效益
  1)有些設備全速運行時阻矩大,摩損嚴重,使用變頻調速后,運行平穩(wěn),磨損大大減少,壽命延長。2)在電動機直接啟動和停止過程中,設備沖擊大而使壽命減少,變頻調速后啟動停止過程得到改善而使壽命延長。3)在水力管網(wǎng)中,水泵直接控制而導致水錘效應減少水泵和管網(wǎng)的壽命,變頻的恒壓控制使壓力變化平穩(wěn)而提高壽命。
  4.3 質量的提升提高的經(jīng)濟效益
  1)變頻器無極調速能使質量提升。2)接受反饋能使質量提升。3)檢測的準確是質量提升。
  節(jié)能是我國的基本國策其中之一。經(jīng)濟的發(fā)展離不開能源,能源的緊缺是世界性問題。
  近20年來變頻調速的發(fā)展,普及應用大約10年的時間,在這期間,變頻調速在節(jié)能中發(fā)揮著重要的作用,已成為交流電動機調速必不可少的控制方式,所以節(jié)能貫穿于以后的經(jīng)濟生活當中,如軋鋼、紡織、空調、洗衣機等,在各個領域都得到廣泛應用。
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  無刷直流電動機模型2PWM調制方式對電流的影響永磁無刷直流電機在忽略凸極效應時,定子三相繞組的自感和互感為常數(shù),與轉子位置無關。
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YE3電機和YE2電機、YX3電機的區(qū)別?
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西安西瑪高壓電機維修的工藝流程簡單介紹
  西安西瑪高壓電機生產(chǎn)廠家批量生產(chǎn)電機時,要購真空浸漆設備,該設備由專業(yè)廠家提供。一般修理廠家利用電加熱棒加熱定子至一定溫度后翻轉,定子口朝上進行雙面灌漆。
西瑪電機維修在生活中尤為重要。
  西瑪電機本身如果過載,欠壓過壓,都會引起電機繞組故障。這不僅會對影響電機的使用效率,也會對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個時候就顯得尤為重要。
直線電機與傳統(tǒng)旋轉電機對比
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電機測試如何選擇負載制動器
  伺服電機分為直流和交流伺服電動機兩大類,可高精確控制速度、位置,將電壓信號轉化為轉矩、轉速,以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性,可把收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
實施勵磁調速電機節(jié)能改造降低電量消耗
  節(jié)能電機:主要包括小功率電機、永磁電機和多速電機三類。高北稠油區(qū)塊注汽熱采生產(chǎn)的特殊性,決定了生產(chǎn)參數(shù)調整頻繁性,勵磁調速電機雖然滿足了稠油區(qū)塊生產(chǎn),但是高耗能、低效率,制約了油井平均系統(tǒng)效率的提高。
抽油機電機高耗低效探因及節(jié)能降耗措施
  目前使用較多的電機是交流電機,約占各類電機總數(shù)的85%以上,它具有結構簡單、價廉、不需維護等優(yōu)點,但它的弱點是調速困難,因而在許多應用場合受到限制或借助機械方式來實現(xiàn)調速。
異步電機節(jié)能控制器研究
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