毕业论文：浅谈恒压供水变频调速系统的应用.doc文档24页全文免费阅读

绕组中的感应电动势是难以直接检测和控制的，当电势较高时，可以认为相电压，则有常数。

这就是恒压频比的控制方式，是近似的恒磁通控制。

低频时，和都比较小，如图所示。

图恒压频比控制特性基频以上的若磁变频调速在基频上调速时，频率可以从目前应用最广泛的是交直交变频器通常由整流器变换中间直流储能电路逆变器是交流调速的主要发展方向。

变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电动机的宽范围内的无极调速。

变频器可以把固有电压频率的交流电变换为可调电压可调频率的交流电。

在变换过程中，没有直流环节的称为交交变频器，有中间直流环节的称为交直交变频器。

由直流电变为交流电的变换器称为逆变器。

由直流电变为交流电的变换器称为逆变器。

在变换过程中，没有直流环节的称为交变频器可以把固有电压频率的交流电变换为可调电压可调频率的交流电。

部分内容简介速种类很多，但是效率高性能好，应用最广泛的是变频调速，它可以构成高动态性能的交流调速系统来取代直流调速系统。

是交流调速的主要发展方向。

变频调速是以变频器向交流电机供电，并构成开环或闭环系统，从而实现对交流电动机的宽范围内的无极调速。

变频器可以把固有电压频率的交流电变换为可调电压可调频率的交流电。

在变换过程中，没有直流环节的称为交交变频器，有中间直流环节的称为交直交变频器。

由直流电变为交流电的变换器称为逆变器。

目前应用最广泛的是交直交变频器通常由整流器变换中间直流储能电路逆变器变换三部分构成。

脉宽调制变频就是把通讯系统中的调制技术推广应用到交流变频中，可使变频器有良好的输出波形，降低了噪声和谐波，提高了系统的性能，采用了全数字微机控制技术，使变频器减小了体积，降低了成本，提高了效率，增强了功能。

可实现电动机平稳运行无噪声无震动。

随着交流电动机调速理论的突破和变频器性能的不断完善，从而使变频调速开始成为交流调速的主流。

变频调速原理根据电机学可知，交流电动机的转速公式式中定子供电频率极对数转差率由上式可知，若均匀地改变定子供电频率，则可以平滑地改变电动机转速。

然而只调节是不行的，因为式中定转子每相由气隙通感应的电动势的均方跟值定子频率定子相绕组匝数与电机绕组结构有关的常数每极磁通量定子相电压当定子电压不变时，与成反比，的升高或降低会导致磁通的减小或增大，从而使电动机最大转矩减小，严重时将导致电动机堵转或者磁通路饱和，铁损急剧增加。

应此在调节电源频率时要调节电压的大小，以维持磁通的恒定，使最大转矩不变。

根据和不同的比例关系，变频器有以下调速方式。

基频以下的恒磁通变频调速要保持不变，当频率从额定值向下调时，必须降低，使常数，即采用恒定电势频率比的控制方式。

绕组中的感应电动势是难以直接检测和控制的，当电势较高时，可以认为相电压，则有常数。

这就是恒压频比的控制方式，是近似的恒磁通控制。

低频时，和都比较小，如图所示。

图恒压频比控制特性基频以上的若磁变频调速在基频上调速时，频率可以从往上增高，但是电压却不能增加比额定电压还要大，这是由于受到电源电压的制约，最多只能保持不变。

这样，必然会使主磁通随着的上升而减小，相当于直流电动机弱磁调速的情况，属于近似的恒功率调速方式。

综合上述两种情况，异步电动机变频调速的基本控制方式如图所示。

图异步电动机变压变频调速控制特性变频器的基本构成变频器分为交交和交直交两种，交交变频器将工频交流电直接变换成频率电压均可控制的交流电称直接式变频器。

而交直交变频器则是先把工频交流电整流器变成直流电，然后把直流电换成频率电压均可控制的交流电，称为间接式变频器，本论文主要讨论间接式变频器。

图变频器的构成输出电压的调节主要有方式。

方式两种，只文中讨论变频器中的整流电路采用不可控的二极管整流电路，变频器的输出电压和频率的调节均由逆变器按方式来完成，利用参考电压波与频率三角波互相比较，来决定主开关器件的导通时间，从而实现调压，这种参考信号为正弦波，输出电压平均值近似为正弦波的方式，称为正弦调节，简称方式。

变频器中常采用方式调节。

变频器按控制方式分控制转差频率控制矢量控制三种本文中只讨论控制方式变频器驱动降转矩负载如水泵等流体机械，均属于降转矩负载，降转矩负载的特点是随着转速的降低，转矩也变小。

如果水泵在低速下运行，水的流量流速小，所须转矩也小，随着转矩的增加，水的流量流速也随着增大，所需转矩也越来越大。

由于轴功率与转速的立方成正比，当水泵速度下降时，其功率将以立方根方式大幅度下降。

水泵在转速控制时，流量扬程轴功率之间的关系为流量与转速成正比扬程与转速的平方成正比轴功率与转速的立方成正比。

因此，用变频器控制流体机械与阀门控制相比，可起到显著的节能效果，从而使电动机效果提高。

所以低频时的负载电流很小，电动机也不会出现过热现象，因此般的泵类设备很适用控制的变频器进行驱动，所须的转矩大小以转速平方的比例增减。

调节水泵转速，改变出水流量，使压力稳定在恒压线上，就能够完成流体的恒压给水。

如采用控制方式的变频器，在输出频率，负载定时存在着个最佳工作点，负载变化时，最佳工作点也移动。

针对这特点，大部分变频器设置了节能运行的功能。

选用此功能，变频器能够自动搜索最佳工作点，使电动机总是在最佳工作点上运行，从而实现节能的目的。

但是，当变频器在节能方式下运行时，起动态响应性能是较差的。

当遇到突变的冲击负载时，拖动系统可能因为电压来不及增加到必要的值而堵转。

因此，节能运行方式主要应用在转矩较稳定的负载。

第三章电动机容量选择选择电动机功率的原则，是在电动机能够满足生产机械负荷要求的前提下，最经济最合理地确定电动机的功率大小如果功率选择过大，将出现大马拉小车现象，形成不经济运行情况。

反之，功率选择过小，电动机经常过载运行，使电动机温度升高，绝缘老化，允许安装在经常受到振动的地方。

不允许安装在接近电磁辐射元的地方。

不允许安装在灰尘腐蚀性气体等的环境中。

变频器的机械安装变频器可以个接个并排安装，中间不需要空隙。

当台变频器安装在另台变频器之上时，对变频器，规定的空隙为。

变频器在其四个角部用螺栓固定，禁锢扭矩为。

变频器的电气安装变频器必须接地。

变频器的控制电缆，电源电缆和电动机的连接电缆的走线必须相互隔离。

不要把它们放在同个电缆槽中或电缆架上。

变频器的控制电缆长度规定为屏蔽电缆长度为米不屏蔽电缆长度为米。

其他设备的安装远传压力表可直接安装在管道上，但必须在管道与压力变送器之间安装型缓冲管。

远传压力表的信号电缆采用频蔽电缆，长度米。

主水泵在安装时，必须注意联轴器的同心度。

主辅水泵在进出管道上最好安装橡皮缓冲连接器。

远传压力表的调试由于系统的压力变化范围为。

变频器输入的电流信号为，工作频率为。

而压力变送器的输出电流为。

因此为了准确地传递量值，必须对远传压力表进行标定。

标定方法有两种，具体如下第种方法在高值时，使远传压力表的输出电流与变频器输入的电流工作频率和系统的压力相对应。

在底值时，当远传压力表的输出电流小于时，相对应的变频器的输入电流为，频率为，即限定变频器在区域内不工作，此区域为死区宽度，系统的压力也为。

当远传压力表的输出电流等于时，变频器开始工作。

死区宽度的调试方法令，第二种方法在压力变送器的输出端再加装信号装换器，将压力变送器的电流转换为电流，输入给变频器，做到量值的统，此时，压力变送器变频器系统的高值和低值就统了。

比较两种方法，第二种方法比较准确，第种方法简单实用。

防干扰处理措施变频器由主回路和控制回路两大部份组成，由于主回路的非线性进行开关动作，变频器本身就是谐波干扰源，所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。

与主回路相比，变频器本身就是谐波干扰源，所以对电源侧和输出侧的设备会产生影响。

与主回路相比，变频器的控制回路却是小能量弱信号的回路，极易遭受其它装置产生的干扰。

因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措施。

干扰的基本类型及抗干扰措施静电耦合干扰指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合，在电缆中产生的电势。

措施加大与干扰源电缆的距离，达到导体直径倍以上时，干扰程度就不大明显。

在两电缆间设置屏蔽导体，再将屏蔽导体接地。

静电感应干扰指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。

措施般将控制电缆与主回路电缆或其它动力电缆分离敷设，分离距离通常在以上最低为，分离困难时，控制电缆穿过铁管铺设。

将控制导体绞合，绞合间距越小，敷设的路线越短，抗干扰效果越好。

电波干扰指控制电缆成为天线，由外来电波在电缆中产生电势。

措施将变频器放入铁箱内进行电波频蔽，屏蔽用的铁箱要接地。

接触不良干扰指变频器控制电缆的电接点及继电器触电接触不良电阻发生变化产生的干扰。

措施对继电器触点接触不良，采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。

对电缆连接点应定期做拧紧加固处理。

电源线传导干扰指各种电气设备从同电源系统获得电时，由其它设备在电源系统直接产生电势。

措施变频器的控制电源由另外系统供电在控制电源的输入侧装设线路滤波器装设绝缘变压器，且屏蔽接地。

接地干扰指机体接地和信号接地。

对于弱点电压电流回路及任何不合理的接地均可诱发的各种意想不到的干扰，比如设置两个以上接地点，接地处会产生电位差，产生干扰。

措施速度给定的控制电缆取点接地，接地线不作为信号的通路使用。

电缆的接地在变频器侧进行，使用专设的接地端子，不与其它接地端子共用。

并尽量减少接地端子引接地的电阻，般不大于。

控制下的变频器调速原理本文中变频恒压供水系统共台水泵单台，可使任意台电动机处于工频或变频下运行，并分别依次进行软启动。

如图所示