变频器基本知识.ppt

矿用变频器基本知识
基础培训
2011年10月
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目录
背景
技术发展
设计方案
比较
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1. 背景
据《世界经济统计年鉴》和《中国统计年鉴》,2005年发达国家与我国每万美元国内生产总值(GDP)的能耗如图所示。
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能源种类
实物量
等价值
吨标煤
百分比/%
煤/t
194176
138700

电/万kWh

411156

柴油/t
5899
8595

汽油/t

1944

某矿业集团公司2006年能源消费结构表
引自:煤科院南京所,张少波,我国煤矿能耗现状分析及节能技术发展方向,煤矿支炉,2008年第四期

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煤矿生产主要工序中较大型电力驱动装备耗能情况表
引自:煤科院南京所,张少波,我国煤矿能耗现状分析及节能技术发展方向,煤矿支炉,2008年第四期
系统
提升
通风
排水大泵
运输
空压机
热力
洗选
采掘机械
总计
数量/台套
50
78
152
90
109
198
10/条线
30
700~800
总装机容量/万kWh




27

12
预计年节能空间/万 Tce







10(约1亿度电)

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从上面的分析可知:
(1)煤矿耗能以电能为主
(2)煤矿主要大型用电设备都可以进行节能改造
(3)煤矿大部分大型用电设备都可以采用变频器进行驱动。

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交流传动系统
1885年——交流电动机
结构简单,设备和安装费用低,建筑占地面积小,但是电气调速性能差。
1957年——晶闸管
静止功率变频器应用到交流调速中,变频调速出现。
1971年——矢量控制技术
1985年——直接转矩控制
交流电机的调速性能可与直流电机媲美,使交流传动系统逐渐成为传统系统的主力。
2. 技术发展
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变频调速的优点:
(1)输出功率可以连续调节,可以实现电动机无级提速
(2)功率因数高,利用效率高,节能效果显著。
(3)稳压性能好,适应输入电压一定的波动情况。
(4)可调范围(输出频率)宽,实现大范围调速,并能保证输出特性。
(5)启动、停止平稳,极大地缓和了对电动机的冲击。
2. 技术发展
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变频器的结构
考虑交流调速系统中,电网和电机一般都是交流的,因此变频器的主要结构都是交流-交流变换器的结构,主要包括:
(1)传统交交变频电路
(2)交直交变换器
(3)矩阵变换器。
2. 技术发展
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(2)交直交变换器
其结构是将交流整流为直流,然后通过逆变器转换为需要频率和电压的交流,驱动电机。
目前这种结构是市场上主流的变频器结构,其可以方便的采用SVPWM调制策略提高电压利用率,易于实现电机高性能控制方法——矢量控制和直接转矩控制。
交直交变换器拓扑结构
2. 技术发展
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