變頻裝置與液力耦合器對(duì)比說明Word版

1、傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！變頻裝置與調(diào)速型液力耦合器對(duì)比說明一、變頻裝置簡介1 變頻裝置變頻調(diào)速的方法 變頻調(diào)速就是通過改變輸入到交流電機(jī)的電源頻率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)交流電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速的目的。交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速由下式確定： n=60f (1-s)/ p式中 n 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速f 輸入的電源頻率S 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率p 電機(jī)的極對(duì)數(shù)由上式可知，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速與輸入的電源頻率、轉(zhuǎn)差率、電機(jī)的極對(duì)數(shù)有關(guān)系，因而交流電動(dòng)機(jī)的直接調(diào)速方式主要有變極調(diào)速(調(diào)整p)、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速或串級(jí)調(diào)速或內(nèi)反饋電機(jī)(調(diào)整S)和變頻調(diào)速(調(diào)整f)等。 變頻器從電網(wǎng)接收工頻 50Hz 的交流

2、電，經(jīng)過恰當(dāng)?shù)膹?qiáng)制變換方法，將輸入的工頻交流電變換成為頻率和幅值都可調(diào)節(jié)的交流電輸出到交流電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的變速運(yùn)行。 將工頻交流電變換成為可變頻的交流電輸出的變換方法主要有兩種：一種稱為直接變換方式，又稱為交交變頻方式，它是通過可控整流和可控逆變的方式，將輸入的工頻電直接強(qiáng)制成為需要頻率的交流輸出， 因而稱其為交流-交流的變頻方式。另一種稱為間接變換方式，又稱為交-直-交變頻方式，它是先將輸入的工頻交流電通過全控/半控/不控整流變換為直流電，再將直流電通過逆變單元變換成為頻率和幅值都可調(diào)節(jié)的交流電輸出。2 變頻裝置節(jié)能原理2.1功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能 無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱， 更主

3、要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，由公式 P=Scos , Q=Ssin，其中 S視在功率，P有功功率，Q無功功率，COS功率因數(shù)，可知COS越大，有功功率P越大，普通電機(jī)的功率因數(shù)在0.6-0.7之間，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用（濾波、電能儲(chǔ)存、無功功率緩沖），使得 COS1，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！2.2 軟啟動(dòng)節(jié)能 由于電機(jī)為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于(4-7)倍額定電流，這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還

4、會(huì)對(duì)電網(wǎng)容量要求過高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始， 最大值也不超過額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。 變頻是通過改變電源特性，即供電電源頻率來實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。優(yōu)點(diǎn)：（1） 現(xiàn)場安裝接線簡單。（2） 調(diào)速性能優(yōu)越。（3） 多機(jī)功率平衡功能好。（4） 主要適用于下運(yùn)工況等調(diào)速要求高、控制精度高的場合。（5） 下運(yùn)工況中產(chǎn)生的高次諧波對(duì)電網(wǎng)的污染嚴(yán)重，對(duì)其它弱電設(shè)備尤其是傳感信號(hào)干擾性強(qiáng)；而變頻裝置中的濾波器具有抑

5、制諧波作用，從而保護(hù)電網(wǎng)。缺點(diǎn)：需要配套適用變頻電機(jī)，如果不采用專用變頻電機(jī)，而采用普通電機(jī)，由于諧波影響，電機(jī)發(fā)熱量比使用工頻供電時(shí)要大。二、調(diào)速型液力偶合器2.1 工作原理調(diào)速型液力偶合器由泵輪、渦輪、轉(zhuǎn)動(dòng)外殼、導(dǎo)流管等組成。泵輪將電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成工作油的動(dòng)能和勢(shì)能，而渦輪則將工作油的動(dòng)能和勢(shì)能又轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鲚S的機(jī)械能，從而實(shí)現(xiàn)能量的柔性傳遞。只要改變導(dǎo)流管的位置，就能改變偶合器中工作油的充滿度，從而可以在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和調(diào)速功能。2.2 性能分析優(yōu)點(diǎn)：1. 能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的空載起動(dòng)，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊；傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！2. 具有過載保

6、護(hù)功能，能夠保護(hù)傳動(dòng)設(shè)備；3. 結(jié)構(gòu)簡單；缺點(diǎn)：1. 控制精度低，在起動(dòng)至全速的起動(dòng)過程中不平穩(wěn)。2. 效率低，由于滑差的存在，其效率損失為8%10%，以熱能的形式進(jìn)行損失，不利于節(jié)能。3. 功率不平衡度在8%左右。4. 后期維護(hù)量大。三、變頻與液力耦合器比較起動(dòng)性能優(yōu)越：變頻器一般采用 V/f 或者恒轉(zhuǎn)矩控制，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩可以做到等于最大輸出轉(zhuǎn)矩；調(diào)速型液力耦合器由于動(dòng)力靠泵輪、渦輪傳遞，因此起動(dòng)力矩小。 系統(tǒng)效率高：變頻器輸出直接和電機(jī)相連接，效率高；調(diào)速型液力耦合器能量傳遞的環(huán)節(jié)多，系統(tǒng)運(yùn)行效率低。負(fù)載特性良好：變頻器負(fù)載可以在很大的范圍來調(diào)節(jié)；調(diào)速型液力耦合器過載能力較差，系統(tǒng)中任何負(fù)載的

7、增加都將引起打滑。成本比較：在采購成本上相比較，變頻器比調(diào)速型液力耦合器高，但變頻器的運(yùn)行成本和維護(hù)成本卻遠(yuǎn)比調(diào)速型液力耦合器低。調(diào)速型液力耦合器的日常維護(hù)比變頻器工作量大、維護(hù)成本高，更重要的是調(diào)速型液力耦合器零部件采購價(jià)高、周期長，很難滿足用戶的實(shí)際使用需求。變頻器與調(diào)速型液力耦合器比較表特性調(diào)速型液力耦合器方案變頻驅(qū)動(dòng)方案啟動(dòng)特性 啟動(dòng)加速度大，可控性差； 負(fù)載啟動(dòng)力矩??； 啟動(dòng)損耗大啟動(dòng)電流大具有類似直流電機(jī)的力矩特性； 負(fù)載啟動(dòng)力矩大； 啟動(dòng)電流??； 啟、制動(dòng)過程平穩(wěn)；傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對(duì)您有幫助，可雙擊去除！運(yùn)行特性 啟、制動(dòng)及運(yùn)行較平穩(wěn)； 轉(zhuǎn)速同步精度一般； 運(yùn)行時(shí)電

8、機(jī)效率較低； 多機(jī)功率平衡實(shí)現(xiàn)困難（滑差調(diào)節(jié)損失大） 多電機(jī)輸出功率平衡性能好（主、從衡轉(zhuǎn)矩閉環(huán)控制） ； 轉(zhuǎn)速同步精度高（主、從速度閉環(huán)控制） ； 啟、制動(dòng)及運(yùn)行平穩(wěn)； 電機(jī)運(yùn)行效率較高； 可實(shí)現(xiàn)低速驗(yàn)帶；調(diào)速特性 調(diào)速依靠減少腹腔內(nèi)油量，為模糊控制，無法實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速； 不能長時(shí)間調(diào)速運(yùn)行； 可方便的在線調(diào)節(jié)輸送機(jī)的帶速，以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要； 當(dāng)實(shí)際負(fù)載明顯減小時(shí)，可自動(dòng)降低輸送機(jī)的速度，節(jié)能降耗；可靠性 可靠性一般； 可靠性高，設(shè)備壽命長；節(jié)能特性 沒有明顯的節(jié)能效果； 輕負(fù)載降速運(yùn)行時(shí)節(jié)電效果明顯，減少機(jī)械系統(tǒng)的損耗； 節(jié)能效果約為 10%30%；維護(hù) 維護(hù)量較大，且日常維護(hù)費(fèi)用大； 維護(hù)量?。?無日常維護(hù)費(fèi)用；綜上所述，變頻裝置的驅(qū)動(dòng)方案要優(yōu)于調(diào)速型液力耦合器，且本次項(xiàng)目中CT3與CT7為下運(yùn)工況帶式輸送機(jī)，下運(yùn)工況采用變頻裝置具有需軟制動(dòng)、控制精度高、反饋發(fā)電對(duì)電網(wǎng)無