交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的研制工作已經(jīng)取得了許多可惜的成就。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)以及集成電路技術(shù)和的快速發(fā)展，為交流調(diào)速的使用提供了有利條件，使交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速和控制提高到了新的水平。全世界大約有60%左右的發(fā)電量是由電動(dòng)機(jī)消耗的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)各類電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量已超過(guò)4億kw，其中異步電動(dòng)機(jī)約占90%，拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵及壓縮類機(jī)械的電動(dòng)機(jī)約1.3億kw。在目前4億kw的電機(jī)負(fù)載中，約有30%的變動(dòng)負(fù)載可以使用電機(jī)調(diào)速。
1.風(fēng)機(jī)的特性分析及節(jié)能原理風(fēng)機(jī)是一種平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n與風(fēng)量Q、風(fēng)壓H及風(fēng)機(jī)軸功率N之間的關(guān)系為：
Q1= Q2（n1/n2）、H1=H2（n1/n2）2、N1=（n1/n2）3當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的軸功率為：P=ρQH/ ncηF圖中n為風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n1下風(fēng)壓—風(fēng)量（H-Q）的特性；n2為風(fēng)機(jī)在轉(zhuǎn)速n2下風(fēng)壓下風(fēng)壓—風(fēng)量（H-Q）的特性；曲線R1、R2為管阻特性。
設(shè)引鼓風(fēng)機(jī)在工作點(diǎn)A點(diǎn)效率是******，輸出的風(fēng)量Q為******100%，功率P1 與AH1OQ1成正比。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，為風(fēng)量需從Q1減少到Q2時(shí)，如果采用調(diào)節(jié)閥門方法（相當(dāng)增加管理），使管理特性從曲線R1變到R2 ，系統(tǒng)由原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)工作點(diǎn)A變到新的工作點(diǎn)B運(yùn)行。此時(shí)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓增加，軸功率P2與面積BH2OQ1成正比。如果采用變頻器控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1 降到n2 ，在滿足同樣風(fēng)量Q2 的情況下，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓H3 大幅降低，軸功率P3與面積CH3OQ1成正比。軸功率P3 和P1、 P2相比將顯著減小，節(jié)省的功率省耗△P與面積BH2H3C成正比。節(jié)能的效果是十分顯著的。
2.異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)n與同步轉(zhuǎn)數(shù)n0之間的關(guān)系為：
n=（1-S）n0=（1-S）60f/p（式中：n—轉(zhuǎn)數(shù)，n0—同步轉(zhuǎn)數(shù)，S—轉(zhuǎn)差率，f—頻率，p—極對(duì)數(shù)。）可見改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)有三種方法，就是改變轉(zhuǎn)差率S、改變頻率f、改變極對(duì)數(shù)p。由此產(chǎn)生了多種調(diào)速方法。這里只討論改變頻率f的調(diào)速方法：
變頻調(diào)速是使用晶閘管變頻電源通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的頻率，實(shí)現(xiàn)改變同步轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)調(diào)速。這種方法高效率、范圍寬和精度高的調(diào)速性能。因規(guī)格系列齊全，可以滿足各種不同需求，從而被廣泛采用，是較理想調(diào)速方法。它可分為兩大類：
2.1交—直—交變頻調(diào)速：是通過(guò)將電網(wǎng)中的交流電整流成直流電，再逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電。根據(jù)直流電濾波方式的不同，可為電壓型（電容器濾波）和電流型（電感濾波）兩種。
2.2交—交變頻調(diào)速：它只有一級(jí)功率變換，省去直流環(huán)節(jié)，可減少損耗，提高效率。由于此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、額定工作頻率較低，造價(jià)較高。常用于大容量的交流調(diào)速設(shè)備中（國(guó)外單臺(tái)變頻裝置容量已超過(guò)10000kw）。變頻調(diào)速的不足之處是造價(jià)高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功率因數(shù)低、諧波較大。
3.現(xiàn)狀概述和改造方案及具體實(shí)施供暖公司是大能耗企業(yè)，同時(shí)也是資源節(jié)約與綜合利用的主導(dǎo)機(jī)構(gòu)。在目前我國(guó)電力短缺，資源緊張的情況下，要率先實(shí)施節(jié)電改造，以求推動(dòng)節(jié)能工作。
供暖公司用電情況有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
?。?）動(dòng)力設(shè)備較多、容量較大，供暖期連續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
?。?）系統(tǒng)用電效率低，電能浪費(fèi)較大。
改造方案及具體實(shí)施根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行實(shí)際情況，動(dòng)力配電系統(tǒng)具有很大的節(jié)電空間，本著節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)的原則，在各方大力支持配合下，經(jīng)對(duì)公司整體用電分布細(xì)致的考察，決定采用變頻調(diào)速裝置對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，目標(biāo)節(jié)電率25%以上。
系統(tǒng)由兩種操作模式可供選擇：工頻運(yùn)行狀態(tài)和變頻運(yùn)行狀態(tài)。
（1）工頻運(yùn)行狀態(tài)：操作臺(tái)狀態(tài)選擇開關(guān)置于工頻位置，這是QS1、KM1、QS2、KM2斷開，QF、QS3閉合，用操作臺(tái)控制KM3的閉合與斷開，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的工頻運(yùn)行及停機(jī)。
?。?）變頻運(yùn)行狀態(tài)：若系統(tǒng)需要變頻運(yùn)行，則操作臺(tái)狀態(tài)選擇開關(guān)置于變頻運(yùn)行位置，這時(shí)QS3、KM3斷開，QS1、QS2、QF閉合，用操作臺(tái)控制KM1、KM2的斷開與閉合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻運(yùn)行與停止，變頻器頻率的高低有操作臺(tái)的電位器控制或主機(jī)設(shè)置，閉環(huán)或速度上升時(shí)間均有主機(jī)設(shè)置。
4.風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)◆根據(jù)流量或壓力變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，降低電能損耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。
◆保證恒壓，提高供風(fēng)質(zhì)量。
◆避免壓力過(guò)高造成的跑、冒、漏，節(jié)約資源，延長(zhǎng)設(shè)備使用命令。
◆實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流限定為額定電流，減小了電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊，可降低供電容量。
◆二極管整流輸入，功率因數(shù)較高，額定工況下功率因數(shù)可高達(dá)97%，無(wú)需無(wú)功補(bǔ)償。
◆實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，無(wú)需調(diào)節(jié)閥門、擋板，減輕操作人員的工作強(qiáng)度。
5.結(jié)束語(yǔ)變頻調(diào)速適用范圍廣泛，在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同頻拖動(dòng)，或者調(diào)速范圍大的低速大容量拖動(dòng)中發(fā)揮著不可替代的作用。其調(diào)速范圍廣（100%-0%），調(diào)速精度高（0.5%），節(jié)電效果好（多數(shù)約為40%左右），其性能是其它各種交流調(diào)速技術(shù)不能比擬的。但變頻器的價(jià)格較高（一般為1500元/kw，）。
隨著新的控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，更高性能、更適合調(diào)速控制的新型電動(dòng)機(jī)和調(diào)速系統(tǒng)必將不斷涌現(xiàn)出來(lái)。新型電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)將向著高效率、高性能、響應(yīng)快、智能化、綠色化的方向發(fā)展。為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。
轉(zhuǎn)自：http://www.cecol.com.cn/nyjy/20151106/11610106.html
