【正文】 解電容濾波穩(wěn)壓，最后經(jīng)無源逆變輸出電壓、頻率可調(diào)的交流電給電動機(jī)供電。我們知道，提高效率主要有兩個重要途徑：由此可見，電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是目前中國節(jié)能市場上最具商業(yè)潛力的領(lǐng)域。如果按電動機(jī)總?cè)萘康?0%進(jìn)行調(diào)速改造，按年平均運行4000時、節(jié)電率20%～25%計算，年節(jié)電潛力為320億～400億千瓦時。其中，交流電動機(jī)占90%左右。 電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是國家發(fā)改委啟動的十大重點節(jié)能工程之一，國家發(fā)展規(guī)劃要求，當(dāng)前應(yīng)推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，即風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等通用機(jī)械系統(tǒng)采用變頻調(diào)速節(jié)能措施，工業(yè)機(jī)械采用交流電動機(jī)變頻工藝調(diào)速技術(shù)。此類中壓、高壓變頻器采用多電平逆變器輸出高壓，也可用變壓器降壓～低壓變頻器變壓器升壓的方式。目前，電流2400A、電壓3300V、開關(guān)頻率40kHz的IGBT已在小、中、大功率范圍內(nèi)使用。但是在調(diào)制策略發(fā)展和要求逆變器輸出諧波分量更小的情況下，必須提高開關(guān)頻率，為此，GTR滿足不了這個要求，于是開發(fā)出了一種新元件IGBT。而直接中壓變頻方式，因沒有中間的低壓環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)上有著廣闊的發(fā)展前景。由于其發(fā)展較早，技術(shù)也比較成熟，所以目前仍廣泛應(yīng)用。交一直一交變頻采用了多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如中一低一中方式，其實質(zhì)上還是低壓變頻，只不過從電網(wǎng)和電動機(jī)兩端來看是高壓。由于其技術(shù)成熟，在國內(nèi)開發(fā)研制也最多，目前在國內(nèi)仍有一定的市場。交一交變頻是早期變頻的主要形式，適應(yīng)于低轉(zhuǎn)速大容量的電動機(jī)負(fù)載。另一方面市場還受國際、國內(nèi)經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的影響以及國內(nèi)某些行業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益好壞的影響。用戶是否購買此類設(shè)備與政府的政策導(dǎo)向關(guān)系很大。在工業(yè)用電中石油、%；%；%；%；%(2)目前全國各行業(yè)中，只有少數(shù)企業(yè)的高壓電機(jī)使用了調(diào)速方式，市場空白點多。國家計委預(yù)計在今后十五年內(nèi)，使我國變頻器總需求的投資額在500億元以上，而其中60%一70%是中壓大功率變頻器。由于我國中壓變頻技術(shù)仍沒有形成產(chǎn)業(yè)化，落后于國外發(fā)達(dá)國家，因此這部分電動機(jī)在負(fù)載工況變化時，缺少經(jīng)濟(jì)可靠的調(diào)速手段，每天都在浪費著大量的電能，因此國內(nèi)潛在著巨大的中壓大功率變頻器市場。英威騰,易能,安邦信,智光電氣等國產(chǎn)變頻廠家，憑借價格優(yōu)勢，開始占據(jù)越來越多的市場份額，但不可否認(rèn)真正決定國產(chǎn)變頻是否具有競爭力的核心因素還是技術(shù)水平。隨著中國變成世界工廠，制造業(yè)的快速發(fā)展為變頻器產(chǎn)品提供了越來越大的市場空間，然而時至今日，國內(nèi)變頻器市場還可以說是外國人的天下，日系和歐美瓜分了80%的市場份額，但近年來臺灣變頻品牌也有一些強(qiáng)勢表現(xiàn)，國產(chǎn)品牌總體仍處于弱勢?！　资觊g，電力電子器件也從最初的SCR（晶閘管）、GTO（門極可關(guān)斷晶閘管），經(jīng)過BJT（雙極型功率晶體管）、MOSFET（金屬氧化物場效應(yīng)管）、SIT（靜電感應(yīng)晶體管）、SITH（靜電感應(yīng)晶閘管）、MGT（MOS控制晶體管）、MCT（MOS控制晶閘管），發(fā)展到今天的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、HVIGBT（耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管），器件的更新促使變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛，市場規(guī)模隨之迅速擴(kuò)大。1979年，日本采用矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)開始實用化，技術(shù)又上了一個新臺階。1971年，美國、德國提出了矢量控制技術(shù)，使得變頻器的交流調(diào)速性能可以和直流調(diào)速相媲美。進(jìn)入70年代，由于直流電機(jī)的調(diào)速局限性，交流電機(jī)越來越受到人們的青睞。變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無級調(diào)速的需要而誕生的。通過分析發(fā)現(xiàn)，這類變頻器有許多共同點。變頻技術(shù)的迅速發(fā)展是建立在電力電子技術(shù)的創(chuàng)新、電力電子器件及材料的開發(fā)及器件制造工藝水平提高基礎(chǔ)之上的，尤其是高壓大容量絕緣柵雙極晶體管IGBT、集成門極換流晶閘管工IGCT器件的成功開發(fā)，使大功率變頻技術(shù)得以迅速發(fā)展，性能日益完善。近年來，變頻器在功能上，利用先進(jìn)的控制理論，開發(fā)出了諸如卷取、提升、主從等控制功能，使應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成更加方便和容易，使變頻器的應(yīng)用技術(shù)提高到一個新的水平。從簡單的手動控制到基于RS一485網(wǎng)絡(luò)的多機(jī)控制，與計算機(jī)和PLC聯(lián)網(wǎng)組成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。多年來，國家經(jīng)貿(mào)委一直會同國家有關(guān)部門致力于變頻器技術(shù)的開發(fā)及推廣應(yīng)用，在技術(shù)開發(fā)及技術(shù)改造方面給予了重點扶持，組織了變頻調(diào)速技術(shù)的評測推薦工作，并把推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)作為風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能技改專項的重點投資方向，1995—1997年，3年間我國風(fēng)機(jī)、水泵變頻調(diào)速技術(shù)改造投入資金3．5億元，改造總?cè)萘窟_(dá)100萬千瓦，可年節(jié)電7億度，平均投資回收期約2年。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。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。以電力行業(yè)為例，由于中國大面積缺電，電力投資將持續(xù)增長，同時，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，因此變頻器在電力行業(yè)有著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ绕涫歉邏鹤冾l器和大功率變頻器。因此，變動負(fù)載的節(jié)能潛力巨大。而在實際運行中，輕載運行的時間所占比例卻非常高。因此，精確調(diào)速的節(jié)電效果非?？捎^。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。因此國家大力提倡節(jié)能措施，并著重推薦了變頻調(diào)速技術(shù)。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。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。關(guān)鍵字： 節(jié)能，變頻器 目錄摘要 1第1章 緒論 1 1 1 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 3 3 變頻器的現(xiàn)狀 4 5 6 節(jié)能是變頻器的重要領(lǐng)域和潛力市場之一 6 7 9 10第3章 變頻器簡介 13 變頻器基礎(chǔ) 13 變頻器基本原理 14 變頻器的分類 14 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 17 常用變頻器簡述 17 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 22 供水系統(tǒng)的基本模型 22第6章 恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計 24 24 24 24 24 25 25 27 主電路圖 27 控制電路圖 28 29 系統(tǒng)功能簡介 29 系統(tǒng)的PID設(shè)定 33 3336 河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院（論文） 第1章 緒論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。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。于是，從20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。人們開始轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便、價格低廉的異步電動機(jī)。 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Henan Polytechnic Institute畢業(yè)設(shè)計（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＿＿＿＿＿＿＿＿＿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。但異步電動機(jī)的調(diào)速性能難以滿足生產(chǎn)的需要。在相當(dāng)長的時期內(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。目前，交流調(diào)速已進(jìn)入逐步代替直流調(diào)速的時代。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。中國是能耗大國，能源利用率很低，而能源儲備不足。據(jù)分析，在中國，帶變動負(fù)載、。　　應(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)速下運行。當(dāng)所需風(fēng)量減少，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時，其功率按轉(zhuǎn)速的三次方下降。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)計裕量偏大。如采用變頻調(diào)速，可大大提高輕載運行時的工作效率。 作為節(jié)能目的，變頻器廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。 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。V/F控制和電壓空間矢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。變頻器技術(shù)的另外一個層面是應(yīng)用技術(shù)。據(jù)有關(guān)資料表明，我國變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)取得了相當(dāng)大的成績，每年有數(shù)十億元的銷售額，說明我國的變頻器應(yīng)用已非常廣泛。在大型綜合自動化系統(tǒng)，先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)，大型成套專用系統(tǒng)，如連鑄連軋生產(chǎn)線、高速造紙生產(chǎn)線、電纜光纖生產(chǎn)線、化纖生產(chǎn)線、建材生產(chǎn)線等，變頻器的作用是電氣傳動控制，其控制的復(fù)雜性、控制精度和動態(tài)響應(yīng)都有很高的要求，已經(jīng)完全取代了直流調(diào)速技術(shù)。 第2章 變頻器的現(xiàn)狀及其未來的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)在，變頻技術(shù)在發(fā)達(dá)國家己經(jīng)成熟，隨著新的電力電子器件的不斷出現(xiàn)，新的變頻技術(shù)層出不窮，使其得到了更廣泛的推廣應(yīng)用。目前市場上新型變頻器品牌繁多，各有千秋。下面對變頻器的發(fā)展史及現(xiàn)狀和其未來的技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行分析介紹。20世紀(jì)50年代末，美國通用電氣公司推出了電力半導(dǎo)體組件晶閘管（可控硅SCR），給變頻技術(shù)提供了劃時代意義的基礎(chǔ)硬件。隨著市場需求的增長，技術(shù)也日益發(fā)展和完善。1973年，美國提出了電力電子技術(shù)這一新的技術(shù)學(xué)科，其最大應(yīng)用領(lǐng)