专用变频器的研究、实现及性能测试.pdf

厦门大学
硕士学位论文
空压机专用变频器的研究、实现及性能测试
姓名:洪春苗
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:彭侠夫
20090501
摘要空气压缩机虺瓶昭够是一种用来压缩气体提高气体压力或输送气体的本文以漳州市旭铎机械有限公司和厦门大学合作的“空压机配套变频调速控制系统”为项目背景,设计和开发了一套空压机专用的变频器,取代了传统的控本文首先由异步电动机变频调速运行的原理推出变压变频目刂品式,由此引出两种常用的刂品绞揭籗尽,并对其进行分析。其次,接着,给出了以为核心的变频调速控制系统。在软件设计方面,关键字:空气压缩机;变频调速;准优化;开关损耗优化机械。传统的空压机控制方式存在效率低、耗电量大、供气压力不稳定等缺点。改变空压机控制方式,提高空压机的效率,降低能耗具有十分重要的意义。制方式,取得了良好的节能效果。研究了两种优化模式一准优化、开关损耗优化⒅赋銎溆诺恪T俅危对死区时间的影响进行深入的分析。给出了系统软件的主要流程图。最后,在变频器上分别实现以上两种优化方式。经过对这两种绞较碌氖涑龅缪埂⒌缌骷捌淦灯椎姆治觯贸隹9厮耗优化篒是较优的控制方法,它具有器件开关损耗小、电流谐波含量少、电机谐波损耗低以及转矩脉动小等一系列优点。实验结果验证了系统运行的可靠性及开关损耗优化策略的可行性。
..,甋琣...;;,,瑃,;瑂..,珹:
族善哲彻少年歹月钐日厦门大学学位论文原创性声明本人呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果,均在文中以适当方式明确标明,并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范孕》。另外,该学位论文为翁组的研究成果,获得翁组鸦蚴笛槭业资助,在笛槭彝瓿伞请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称,未有此项声明内容的,可以不作特别声明。声明人┟:
日期:巍辍卧骂倘日期:矽歹年/月矽日厦门大学学位论文著作权使用声明本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于⒈C年解密后适用本授权书。⒉槐C朐谝陨舷嘤ê拍诖颉”
第一章绪论课题的提出比,它具有以下特点:不产生火花;不怕超负荷;无触电危险;在湿度大、温度空气压缩机虺瓶昭够是一种用来压缩气体提高气体压力或输送气体的缩机的需要也在不断地增加。而空气压缩机生产压缩空气的过程是工业生产中的的最低压力值,为设定的最高压力值。一般情况下,为.。空压机这种加、卸载工作方式,优点是控制方式简单,成本较低,①空载运行浪费很多能量。压缩空气压力超过时,压缩机还要使其压力继续上升到才关阀,这一过程需要电源提供空压机能量;当时,关闭进气阀,空压机不再压缩气体做功,但空压机的主电机还在运转,此时能耗②主电机虽然以星三角降压起动,但起动时的电流仍然很大,大约是额定电③主电机工频起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,所以对设备的维护量压缩空气是工业上常用的能源介质之一,是用以驱动风镐、风钻等风动机械的原动力,其最大的优点是能够利用取之不尽、用之不竭的自由空气。与电力相高、灰尘多的环境中能很好的工作。机械。随着生产技术的不断发展,压缩机的种类和结构型式也日益增多。目前不但广泛地应用在采矿业、冶金业、机械制造业、土木工程、石油化工、制冷与气体分离工程以及国防工业中。而且医疗、纺织、食品、农业、交通等部门,对压重要耗能环节之一。空气压缩机在很多工矿企业中是不可缺少的设备。同时,配套电动机容量的设计裕量一般偏大,且往往是常年连续运行,系统能源浪费巨大,运行成本高因此,空压机的节能潜力很大。空压机莞耸传统工作方式为进气阀开、关控制方式。即压力达到上限时关阀,压缩机进入轻载运行;压力达到下限时开阀,压缩机进入满载运行。压缩机这种加、卸载方式,使得压缩气体的压力在之间来回变化。这里,为能够保证用户正常工作但会造成如下负面效果口约占空压机满载运行的%~%,属非经济运行,电能浪费严重。流的倍,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行安全。第一章绪论
变频调速技术及相关技术发展概况④减压阀减压能量浪费。气动元件的额定气压在左右。高于的气体在进入气动元件之前,要经过减压至接近值,同样是一个耗能过程。⑤空压机电动机容量的浪费。设计者考虑空压机满载运行的可能,空压机电动机容量按最大需要选择,但实际运行中,轻载运行时间所占比例是非常高的,造成很大能量浪费。⑥靠机械方式频繁地调节阀动作,加速了调节阀的磨损,缩短寿命,增加维载调节