交流变频电源的优异特性和节约分析

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 交流变频电源的优异特性和节约分析

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交流变频电源等调速技术在工业发达国已得到广泛应用。60HZ变频电源、400HZ中频电源、变频稳压电源、程控变频电源等产品不断得到推广，由于有效得利用了SPWM（正旋波脉宽调制技术），使产品输出电压更接近于理想的工业电压。采用变频电源的好处主要两点，一是可以根据客户要求定制频率段，技术成熟，产品稳定可靠。二是整机移动方便（一般含有脚轮），无需专人看管，和发电机组相比较大大的节约了成本，操作简单。在操作设计上大秦变频电源更注重人性化，电压可从0V开始在线可调，实现软启、减小启动电流冲击。频率也可以在线可调，并且通过专业仪器查看被测产品的细小变化。美国已有60% - 65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15% - 20%的电量。
) f! Z- j$ b; `( m　　采用变频电源调速，一是根据要求调速用，二是节能。它主要基于下面几个因素：
, Z+ h5 L3 j% v1 ?5 `% c　　(1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。
. d; r0 g% X& Z8 a* a2 |+ Q　　(2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。
　　(3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。
　　在采用变频电源调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：
　　F根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。
9 G. r% J) b* c5 `$ [8 n/ F, b4 b　　F用变频调速代替机械变速。如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。、
　　F用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。例如：锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制，不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门（或挡风板），而且使得整个锅炉锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。
20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
　　1. 交流变频调速的优异特性
2 K% B* \! v4 Y　　(1) 调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
　　(2) 调速范围较大，精度高。
0 T  P! [7 e- ?& _　　(3) 起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。
　　(4)变频电源体积小，便于安装、调试、维修简便。
; J9 g# m7 {0 |, n+ P4 r9 v　　(5) 易于实现过程自动化。
　　(6) 必须有专用的变频电源|稳压器，目前造价较高。
　　(7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
. j: n" i$ Y* D, }! c/ c　　2. 与其它调速方法的比较
9 G, g% L) U' c7 f+ k; F3 @# g　　交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中，变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。
    交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流调速系统中，选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频电源调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频电源调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。
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