變頻技術(shù)論文2000字
變頻技術(shù)可以使能源避免不必要的浪費(fèi)。學(xué)習(xí)啦小編整理了變頻技術(shù)論文2000字，有興趣的親可以來閱讀一下!
變頻技術(shù)論文2000字篇一
水泵變頻節(jié)能技術(shù)分析與應(yīng)用
摘 要：伴隨著我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的勢(shì)頭，我國(guó)的電力行業(yè)也取得了飛速的發(fā)展，但不容忽視的就是能源的浪費(fèi)相當(dāng)?shù)捏@人。目前，我國(guó)的水泵、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)總量在不斷地上升。但系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率卻十分的低，但其損耗的電能在全國(guó)總發(fā)電量中所占的比重卻是相對(duì)較高的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因就是許多風(fēng)機(jī)、水泵的拖動(dòng)電機(jī)均處于勻速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，但是生產(chǎn)中需要的風(fēng)、水流量等的要求是處于變工狀況運(yùn)行;另外許多企業(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，選擇了容量較大、系統(tǒng)匹配不合理的系統(tǒng)，大量的能源就這樣被造成了浪費(fèi)。
關(guān)鍵詞：水泵;節(jié)能;變頻
0 引言
據(jù)相關(guān)資料顯示，我國(guó)的泵類配套電機(jī)的耗電量在全國(guó)總耗電量中所占的比例在20%左右。但是，泵的實(shí)際運(yùn)行效率確實(shí)十分的低下，有的水泵運(yùn)行效率甚至連30%都達(dá)不到，而且，最不容忽視的就是現(xiàn)有的泵對(duì)能源造成的浪費(fèi)確實(shí)十分巨大的。所以，在泵行業(yè)中采取有效的節(jié)能措施是十分有必要的。
1 水泵的節(jié)能原理
依據(jù)工作的需要，對(duì)水泵運(yùn)行時(shí)工況點(diǎn)的流量、位置以及揚(yáng)程等參數(shù)進(jìn)行合適的調(diào)整，就會(huì)滿足新的工作需要。水泵的工作點(diǎn)是由管道的阻力曲線R-Q與水泵的性能曲線H-Q的交點(diǎn)來確定的。所以，這兩條曲線中的任意一條的位置或者形狀發(fā)生了變化，水泵的工作點(diǎn)位置就會(huì)隨之發(fā)生變化。因此，從原理上來說，泵工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)是通過改變R-Q曲線或者H-Q曲線來實(shí)現(xiàn)的。
如圖所示(圖1)，水泵的管道阻力曲線1同特性曲線3的交點(diǎn)A就是水泵運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)。利用閥門對(duì)其流量進(jìn)行控制調(diào)節(jié)時(shí)，隨著閥門的關(guān)小，流量也會(huì)隨之相應(yīng)的減少，這就使得閥門的摩擦阻力增大。當(dāng)管道阻力曲線由曲線1移至曲線2時(shí)，水泵的運(yùn)行工況點(diǎn)也由A變成了B，但是揚(yáng)程卻由He上升至了H2，流量Q由Qe降低到Q1;若進(jìn)行變速調(diào)節(jié)，在曲線1保持不變的情況下，泵的特性曲線就取決于轉(zhuǎn)速的大小，將曲線3移至曲線4的位置，泵的運(yùn)行工況就從A移至到了C，揚(yáng)程由He降至H3。
依據(jù)下列公式可以求得泵在B點(diǎn)的功率大小，同樣利用上述公式可以求出泵在C點(diǎn)的運(yùn)行功率大小，而兩點(diǎn)的運(yùn)行工況只差可以用公式來表示。當(dāng)我們用閥門對(duì)流量進(jìn)行控制時(shí)，有的功率被白白浪費(fèi)掉了，也就是上圖中的陰影部分所表示的能量。從圖上可以看出，耗能量的大小與閥門的控制大小有著密切的關(guān)系。假設(shè)，我們不用控制閥門的大小來控制流量，而是換成控制泵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，通過實(shí)驗(yàn)我們不難得出隨著泵壓頭的輸出量的不斷降低，閥門上小號(hào)的功率是可以避免的。因此，我們?cè)趯?duì)時(shí)常改變運(yùn)行工況的泵進(jìn)行調(diào)解時(shí)，改變泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速是一種十分有效的節(jié)能方法。
我們可以通過以下公式得出：泵的功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。假設(shè)，將轉(zhuǎn)速下降1/2，那么功率就會(huì)下降1/8。可以說功率同轉(zhuǎn)速成立方次的降低關(guān)系，所以說，降低轉(zhuǎn)速是快速降低運(yùn)行功率的一種切實(shí)可行的方法。
例如圖2所示的泵的運(yùn)行效率曲線，因?yàn)锳、B運(yùn)行工況點(diǎn)的轉(zhuǎn)速是相同的，所以A、B兩點(diǎn)會(huì)在同一條曲線上，而C點(diǎn)是在轉(zhuǎn)速調(diào)整后的曲線上。由于B、C兩點(diǎn)的流量是相同的，從圖上可以看出B點(diǎn)的運(yùn)行效率是遠(yuǎn)小于C點(diǎn)的運(yùn)行效率的。這就進(jìn)一步說明轉(zhuǎn)速的改變對(duì)泵工作效率的改變有著密切的關(guān)系。
2 泵類常見的幾種調(diào)速方法
正如我們所想的一樣，泵類調(diào)速的方法有很多。通過不同層面的比較，我們會(huì)得出這么一個(gè)結(jié)論：變頻調(diào)速在這些方法中是綜合性能最好的一種方法。變頻調(diào)速自身的低頻轉(zhuǎn)速、工作效率、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、抗干擾能力等方面的優(yōu)越性是其它方法無法比擬的。
在國(guó)外的泵行業(yè)，變頻調(diào)節(jié)技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用的非?？?。經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，應(yīng)用變頻技術(shù)來調(diào)節(jié)泵的工作，其節(jié)能效果是十分顯著的。其主要的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：
(1)調(diào)速范圍廣，其調(diào)速范圍通常會(huì)到達(dá)20：1，而且在調(diào)速允許的范圍內(nèi)均具有較高的調(diào)節(jié)效率;
(2)調(diào)節(jié)效率高。如果泵采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)，其節(jié)能量相對(duì)于之前來說是相當(dāng)可觀的?？梢哉f變頻調(diào)節(jié)技術(shù)是一種十分高效的調(diào)速方法;
(3)對(duì)泵的相關(guān)調(diào)節(jié)閥、管道等的使用壽命均有延長(zhǎng)的作用，部件的使用壽命延長(zhǎng)，相應(yīng)的就會(huì)使部件的維修、更換費(fèi)用降低，大大減少了人力、物力的投入;
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(4)軟啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)，使得泵在啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊力減小，當(dāng)泵停止工作時(shí)可以實(shí)現(xiàn)軟停車，十分有效的防止了水錘現(xiàn)象的出現(xiàn);
(5)應(yīng)用變頻調(diào)節(jié)在一定程度上對(duì)噪音的減小有限制作用。
(6)變頻設(shè)備一旦發(fā)生故障，泵可以立即退出運(yùn)行，并改為電網(wǎng)直接對(duì)其進(jìn)行供電，這對(duì)泵的持續(xù)工作不會(huì)帶來太多的影響。
3 變頻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
我們以55kw大型水泵為例。對(duì)于類似這種運(yùn)行工況范圍變化較大的泵，我們要采用變頻節(jié)能技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造。依據(jù)其額定功率的大小，選擇水泵專用變頻器、相配套的專用風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行改造。假設(shè)我們改造完成后其市場(chǎng)價(jià)在三萬元左右。如果按改造后可節(jié)約用電量35%來計(jì)算的話，一臺(tái)每天運(yùn)行10小時(shí)以上的水泵一年可節(jié)約用電的費(fèi)用在四萬元以上，即一臺(tái)改造后的水泵可以在不到一年的時(shí)間里將成本收回。 所以，運(yùn)行工況的范圍是相對(duì)較大的泵類，采用變頻節(jié)能技術(shù)改造是十分有必要的。
但是，變頻器調(diào)節(jié)法不是萬能的。對(duì)于自身成本較低的家用或者小型泵站使用的潛水泵等，一般不建議采用這種初投資大、改造復(fù)雜的的變頻器節(jié)能技術(shù)。因?yàn)樽冾l器的價(jià)格和水泵本身想比，變頻器的價(jià)格遠(yuǎn)高于水泵自身的價(jià)格，而且不是短期的成本回收期。所以，對(duì)于運(yùn)行工況不經(jīng)常改變或者運(yùn)行工況變化范圍小的泵，采用變頻調(diào)速節(jié)能的技術(shù)也不是其降低能耗的最有效方法。
4 變頻調(diào)速泵應(yīng)用時(shí)要考慮的因素及目前的行情
4.1 變頻調(diào)速泵應(yīng)用時(shí)要考慮的因素。
(1)水泵的工藝特點(diǎn)對(duì)調(diào)速范圍的影響。
(2)定速泵對(duì)調(diào)速范圍的影響。
(3)電機(jī)效率對(duì)調(diào)速范圍的影響
4.2 目前的行情
經(jīng)過大量的市場(chǎng)調(diào)研，我國(guó)的變頻技術(shù)只有在近幾年才有了大幅度的發(fā)展。相比于前幾年價(jià)格高的變頻技術(shù)而言，如今的變頻技術(shù)正在向節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的方向改進(jìn)，而且變頻器的價(jià)格也日漸降低，性價(jià)比也在不斷提高，這是變頻技術(shù)得以推廣的一個(gè)重要因素。但是還有一個(gè)最不容忽視的問題那就是成本問題，如果能夠研發(fā)出價(jià)格低廉、性價(jià)比高的變頻器，能夠使得變頻器的投資，在短時(shí)間內(nèi)得以將成本收回，相信變頻器的應(yīng)用會(huì)更加的普遍?，F(xiàn)在，世界上一些先進(jìn)國(guó)家的變頻技術(shù)正在向可靠性能高、功能多樣化、變頻器小型化、抗公害等方面發(fā)展。而我國(guó)變頻器的市場(chǎng)也在向世界看齊。相信泵變頻調(diào)速技術(shù)必將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
5 結(jié)束語
變頻技術(shù)在水泵行業(yè)的大量應(yīng)用，原因在于其擁有顯著的節(jié)能效果、安全可靠的工藝和性能良好的調(diào)速效果等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)如今的社會(huì)，正在向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會(huì)轉(zhuǎn)變，能源的節(jié)約是世界廣泛關(guān)注的一個(gè)問題。把如今的電子電力技術(shù)同先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)融合起來，形成的節(jié)能高科技裝置勢(shì)必會(huì)得以推廣，而且這對(duì)把勞動(dòng)的生存率升高以及節(jié)能減排有著十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
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變頻技術(shù)論文2000字篇二
水泵電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)踐分析
摘 要：近年來，隨著我國(guó)工業(yè)事業(yè)的快速發(fā)展，水泵電機(jī)在諸多生產(chǎn)設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。然而其屬于能耗巨大的設(shè)備，為了更好地適應(yīng)節(jié)能降耗的需要，如何在確保其工作效率的基礎(chǔ)上提升其節(jié)能降耗性能已成為工業(yè)行業(yè)必須面臨的問題。文章正是基于這一背景，結(jié)合某工業(yè)企業(yè)的水泵電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐，提出了變頻調(diào)速技術(shù)在水泵電機(jī)中的應(yīng)用策略。
關(guān)鍵詞：水泵電機(jī);變頻調(diào)速技術(shù);實(shí)踐
在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中，水泵是一項(xiàng)十分重要的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，而水泵電機(jī)又是整個(gè)水泵工作的動(dòng)機(jī)，其在為我們創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來了巨大的能量消耗，傳統(tǒng)的水泵電機(jī)往往具有能耗大、污染大的特點(diǎn)，而這與低碳、環(huán)保、節(jié)能、綠色的發(fā)展理念是背道而馳的。所以作為工業(yè)企業(yè)必須對(duì)其進(jìn)行有效的改進(jìn)和優(yōu)化，而加強(qiáng)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用則更有效的滿足這一理念，所以必須加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用。
1 某工業(yè)企業(yè)水泵電機(jī)節(jié)能現(xiàn)狀分析
該企業(yè)屬于中小型企業(yè)，主要從事磨具半成品加工，每天企業(yè)內(nèi)需要使用的水為12m?，而為了應(yīng)對(duì)自來水供水不足，企業(yè)在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置了蓄水池、污水處理池各一個(gè)，每天泵入水量所消耗的電能為企業(yè)總耗電量的5%，但是水泵電機(jī)占據(jù)了這5%電量的95%，屬于高能耗的水泵電機(jī)，因此企業(yè)每年的電能消耗居高不下，在企業(yè)節(jié)能改造過程中，該企業(yè)對(duì)其節(jié)能性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合評(píng)估后，決定采用高效水泵電機(jī)，并將其與變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，最后經(jīng)過長(zhǎng)期的運(yùn)行和測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其不僅能確保其工作效率，還能有效的降低能耗，從傳統(tǒng)的5%降低到4.2%，從傳統(tǒng)的95%降低到70%。所以以下筆者結(jié)合該企業(yè)的改造實(shí)踐，就水泵電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用提出以下幾點(diǎn)分析。
2 水泵電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)踐分析
2.1 應(yīng)用原理分析
由于傳統(tǒng)的水泵電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中其速度是固定的，該企業(yè)在沒有改造之前所采用的水泵就是固定轉(zhuǎn)速，在利用其為水泵提供驅(qū)動(dòng)的同時(shí)通過控制閥空間管道流量的變化。而采取這一方式主要是在用水量大的時(shí)候最為適用，而且需要水泵在額定條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，那么此時(shí)的運(yùn)行效率就會(huì)得到最大化的發(fā)揮和利用，但是在用水量減少后，主要是通過調(diào)節(jié)閥門將出水量減小，達(dá)到控制流量的目的而這時(shí)候水泵的運(yùn)行和出水量之間存在的壓差較大，而水泵又在額定功率下運(yùn)轉(zhuǎn)，而這就會(huì)導(dǎo)致很多能量隨著水流而消耗，因而通過閥門控制流量會(huì)損失巨大的能力，帶來較大的能耗。該企業(yè)在意識(shí)到這一點(diǎn)之后，就在改造中及時(shí)的采取變頻調(diào)速技術(shù)控制水泵電機(jī)，不僅能滿足流量控制的需要，而且能節(jié)省能耗。這主要是利用了該技術(shù)的壓力傳感器所釋放的電能信號(hào)，使得水泵電機(jī)所需的電流隨著流量的變化而變化，其轉(zhuǎn)速隨著水量的需要而針對(duì)性的進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到良好的節(jié)能效果。就其應(yīng)用原理來看，主要是利用壓力傳感器轉(zhuǎn)化的電信號(hào)，將電信號(hào)與壓力值進(jìn)行比較并運(yùn)算，再把運(yùn)算的結(jié)果轉(zhuǎn)換成頻率調(diào)節(jié)信號(hào)，再將調(diào)節(jié)信號(hào)傳送給變頻器，從而達(dá)到調(diào)整水泵電機(jī)電源頻率的目的，最終控制水泵轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.2 影響節(jié)能效果的幾點(diǎn)原因
該企業(yè)在最初運(yùn)行采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)的水泵電機(jī)之后，發(fā)現(xiàn)其所取得的節(jié)能效果并不明顯，經(jīng)過不斷的分析總結(jié)和實(shí)踐，影響其節(jié)能效果的原因主要有以下幾點(diǎn)：
一是調(diào)速范圍過大。當(dāng)水泵電機(jī)的調(diào)速范圍較大時(shí)，將會(huì)對(duì)水泵自身效率和電機(jī)效率帶來影響。就水泵自身來看，其最佳的運(yùn)行狀況主要取決于其運(yùn)行工況點(diǎn)由于管路特性曲線的變化，只有水泵效率較高，并確保管路壓力得到有效控制，就能實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)的最大節(jié)能。然而就最初的運(yùn)行來看，采取變頻調(diào)速技術(shù)仍沒有確保各工況點(diǎn)始終運(yùn)行在水泵調(diào)速的高效區(qū)域之內(nèi)。而這主要就是由于調(diào)速范圍過大所導(dǎo)致。當(dāng)水泵電機(jī)的輸出功率過度的傾向于額定的功率時(shí)，導(dǎo)致電機(jī)的效率快速下降，加上頻率低下，同樣會(huì)對(duì)電機(jī)效率帶來影響，族中使得水泵機(jī)組效率較低，從而難以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，加上自冷電機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)，就會(huì)由于風(fēng)量不足而對(duì)其散熱帶來影響，而這就會(huì)對(duì)電機(jī)的安全運(yùn)行帶來威脅。這同樣是調(diào)速范圍過大所導(dǎo)致。所以必須對(duì)調(diào)速范圍進(jìn)行有效的控制。
二是調(diào)速泵調(diào)速范圍受限。由于供水系統(tǒng)需要多個(gè)水泵采取并聯(lián)的方式進(jìn)行供水，常見的聯(lián)合供水主要采用定速泵和調(diào)速泵，而定速泵和調(diào)速泵難以高效運(yùn)行，并在并列運(yùn)行下的定速泵協(xié)同工作的影響下，導(dǎo)致調(diào)速泵的調(diào)速范圍受到限制。所以在調(diào)速時(shí)，應(yīng)盡可能地將變頻本的工況點(diǎn)設(shè)置在水泵的高效區(qū)，并盡可能地靠左邊，此時(shí)的調(diào)速范圍最大。
三是調(diào)速供水方式不同。在采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù)時(shí)，所采用的調(diào)速供水方式不同，那么其所取得的經(jīng)濟(jì)效果也不同。常見的變頻供水方式主要有變頻恒壓和變頻變壓的方式，但是變頻恒壓的供水方式?jīng)]有意識(shí)到當(dāng)供水管路的流量較小時(shí)，由于水頭損失小，但是其導(dǎo)致能量的浪費(fèi)較大，因而其經(jīng)濟(jì)性就會(huì)較差，這也會(huì)因此提高企業(yè)的能耗。所以為了節(jié)能，應(yīng)盡可能地選取變頻變壓的方式進(jìn)行供水。
2.3 應(yīng)用要點(diǎn)
在應(yīng)用變頻技術(shù)時(shí)，主要是在變頻調(diào)速的同時(shí)改變定子電壓，只要確保轉(zhuǎn)矩不變，就能預(yù)防鐵芯發(fā)熱。所以對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用主要就是采用不同電路的變頻器。常見的主要有以下幾種。一是交-直-交變頻器。它是由三個(gè)環(huán)節(jié)組成：可控硅整流電路，其作用是將電壓、定頻率的交流電路變?yōu)殡妷嚎烧{(diào)的直流電;可控硅逆變電路，其作用是將整流電路輸出的直流電變換為頻率可調(diào)的交流電;濾波環(huán)節(jié)，它在整流電路和逆變電路之間，一般是利用無電源電容或電抗器對(duì)整流后的電壓或電流進(jìn)行濾波。二是交-交變頻器。它是由兩組反并聯(lián)的整流電路組成，直接將電網(wǎng)的交流電通過變頻電路同時(shí)調(diào)節(jié)電壓和頻率，變成電壓和頻率可調(diào)的交流電輸出。
3 結(jié)語
綜上所述，對(duì)水泵電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐性的分析具有十分重要的意義。作為企業(yè)必須在日常工作中切實(shí)加強(qiáng)節(jié)能改造工作的開展，在淘汰老舊水泵電機(jī)的同時(shí)，還應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，掌握其應(yīng)用原理的同時(shí)分析和總結(jié)影響節(jié)能效果的因素，才能更好地促進(jìn)變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用成效。
參考文獻(xiàn)：
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