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[size=18.0000pt]變頻技術(shù)與現(xiàn)代物質(zhì)文明
/ L# o/ s( ~ |1 q% M+ @8 m[size=9.0000pt] 頻道:變頻電機 發(fā)布時間:2008-04-23+ E! [& B- G5 Z% P
[size=10.5000pt] 今天,,人類享受著高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代物質(zhì)文明,。在“現(xiàn)代”這個詞中,,“電”扮演著何等重要的作用是不言而喻的,。我們不能設(shè)想,,也不敢設(shè)想,,在現(xiàn)代社會中如果沒有電將會怎樣。當(dāng)然,,我們沒有必要作這樣的設(shè)想和擔(dān)心,,因為電力工業(yè)的巨大生產(chǎn)能力和傳輸能力是可靠的、安全的,�,?墒牵覀冇智逍训恼J(rèn)識到,,在地球上,,能源和資源并不是取之不盡、用之不竭的,。地球上的生態(tài)環(huán)境也不允許人類為所欲為地?fù)]霍這些能源和資源。似乎有這樣的共識,,能源,、資源、環(huán)境是21世紀(jì)困擾人類的三大難題,。面對難題,,現(xiàn)代人是不會無所作為的。變頻技術(shù)正在成為人類解決這三大難題的有力五金工具之一,。 $ q2 ~; n1 x5 m% ]3 i
[size=10.5000pt] 一 變頻技術(shù)[size=10.5000pt]+ I8 Y; ~4 @7 K- ?. s
[size=10.5000pt] 50年代發(fā)明了晶閘管,,人們開始了用弱電控制強電的研究,。經(jīng)過幾十年的努力,誕生了一個新興學(xué)科——電力電子技術(shù),。它是一門研究如何利用電力電子器件對電能進(jìn)行控制,、變換和傳輸?shù)膶W(xué)科。這個學(xué)科的核心或著說最重要的成就是變頻技術(shù),。它是微電子技術(shù),、現(xiàn)代控制技術(shù)、計算機技術(shù)等多門學(xué)科相互結(jié)合,、相互滲透的結(jié)晶,。它能使物美價廉的交流感應(yīng)電動機的調(diào)速性能象直流電機一樣完美。0 c) M+ |* }3 N2 Q
[size=10.5000pt] 電廠發(fā)電,,電網(wǎng)送電,,電到了用戶身邊,這就是頻率為50赫茲的市電,。用戶要想把市電改造成頻率能夠大范圍連續(xù)可調(diào)的電源|穩(wěn)壓器,,就要用變頻器來實現(xiàn)。變頻器的輸出頻率可在幾赫茲甚至零點幾赫茲到幾百赫茲的范圍內(nèi)任意選擇或自動調(diào)整,。
) g: k' ^$ j, z. O9 y[size=10.5000pt] [size=10.5000pt]交流異步感應(yīng)電動機誕生于19世紀(jì)80年代,,在這種電動機中轉(zhuǎn)子側(cè)的電流不從外部引入,而由電磁感應(yīng)產(chǎn)生,,故而結(jié)構(gòu)簡單牢固,、體積小、重量輕,、價格低廉便于維護(hù),。在當(dāng)今的電氣傳動總?cè)萘恐校@種電機占有80%左右的分比,。但它有一個致命的缺點,,就是不易調(diào)速。在不調(diào)速的情況下,,這種電機已經(jīng)運轉(zhuǎn)了120年,。所有必須調(diào)速的場合全是直流電機的一統(tǒng)天下。直到20世紀(jì)80年代,,在發(fā)達(dá)國家變頻技術(shù)達(dá)到了實用階段,。在我們國家,變頻技術(shù)的應(yīng)用僅是近十多年的事情,。交流電動機還是原來的交流感應(yīng)電動機,,自從有了變頻器,它就獲得了快快慢慢的自由。作為交流感應(yīng)電動機的電源,,由于電機的轉(zhuǎn)速近似正比于電源頻率,,頻率連續(xù)可調(diào),則轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào),。[size=10.5000pt]變頻器的全名應(yīng)為交流感應(yīng)電動機變頻調(diào)速器,。8 L1 f/ @& ~( D1 m
[size=10.5000pt] 二、變頻與節(jié)能[size=10.5000pt]' \. S- O! o$ Q7 n- N
[size=10.5000pt] 大力推廣變頻器應(yīng)用意義重大,。其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益可觀,。在提升機、起重機,、機床,、食品機械、擠壓機,、自動倉庫等場合使用,,能明顯提高生產(chǎn)率。在風(fēng)扇,、鼓風(fēng)機,、各種泵、機床,、食品機械,、造紙機械、薄膜生產(chǎn)線,、鋼板加工生產(chǎn)線,、印刷電路板基板鉆孔機、高速刻紋機等場合使用,,能明顯提高產(chǎn)品質(zhì)量,。在搬運機械、金屬加工機械,、纖維機械,、造紙生產(chǎn)線、薄膜生產(chǎn)線,、鋼板加工生產(chǎn)線等場合使用,,還可以減少維護(hù)、降低成本,、簡化操作或?qū)崿F(xiàn)操作自動化,。
3 Z4 m A+ J; Q/ Q[size=10.5000pt] 用上變頻器,在多數(shù)場合節(jié)約電能十分明顯,。以下特把節(jié)能原理簡述幾句,。[size=10.5000pt]
& g# H; e" S/ T[size=10.5000pt] 在礦山,、油田,、化工,、電廠等單位都有風(fēng)扇、鼓風(fēng)機一類的設(shè)備,。其功率可達(dá)數(shù)百千瓦甚至上千千瓦,。調(diào)節(jié)風(fēng)量和壓力可以有兩種方法:一種是傳統(tǒng)方法,即使用風(fēng)門,。當(dāng)要求減少風(fēng)量時,,就關(guān)小風(fēng)門。顯然將有相當(dāng)一部分能量消耗到了管阻上,。另一種方法是改變設(shè)備的轉(zhuǎn)速,,不用風(fēng)門,或者風(fēng)門始終開到最大位置,,因而系統(tǒng)的管阻很小,,當(dāng)然管道系統(tǒng)消耗的能量就小。由空氣動力學(xué)知識可知,,風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比,、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比、軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,。例如:設(shè)風(fēng)量最大值為1,,所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速、軸功率當(dāng)然也是最大值,,也都設(shè)為1,。當(dāng)要求風(fēng)量減到0.5時,所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速也就是0.5了,。這時軸頭功率則為:(0.5)3=0.125=1/8,。這就是說若風(fēng)量減少一半,所要求的功率只有1/8就夠了,。若對于一個數(shù)百千瓦的風(fēng)機而言,,其節(jié)能效果將十分明顯。例如1999年山東費縣水泥廠的主窯風(fēng)機用上山東汶上產(chǎn)的風(fēng)光牌JD-BP4245型變頻器后,,節(jié)電效果≥30%,,十幾萬元的變頻器,5個月就收回了投資,。再例,,山東桑盾集團(tuán)中密度纖維板廠將汶上產(chǎn)的JD—BP430型變頻器用到深井水泵上,山東能源利用檢測中心于1997年10月31日對其進(jìn)行了測試,,試驗報告中說,,僅生活用水時節(jié)電率為58%,生產(chǎn)、生活正常用水時節(jié)電為40%,。再例,,山東濱州造紙廠30千瓦的風(fēng)機用上變頻器后,節(jié)電率為31%,。成功使用變頻器的例子成千上萬,,請不要把節(jié)省了電費看成唯一的收益。其實還有更大的社會效益,,例如鍋爐風(fēng)機用上了變頻器,,除了節(jié)約電費外,由于燃燒充分,,就節(jié)約了燃料,,煙囪冒黑煙變成了冒白煙,這不就與前面的三大難題都聯(lián)系起來了嗎,?將來變頻技術(shù)在交通工具方面得到廣泛應(yīng)用,,對治理環(huán)境會有更大貢獻(xiàn)。難能可貴,,一種技術(shù)對解決三大難題都有好處,。
% A' g k, _# g8 h) j: Z' o% ^% v[size=10.5000pt] 三、提高與推廣[size=10.5000pt]6 J& z6 ^) `, |0 {+ U4 n' h
[size=10.5000pt] 國產(chǎn)機與跨國大公司的洋產(chǎn)品相比還有差距,。但是多數(shù)適應(yīng)場合如風(fēng)機,、水泵、油泵,、空壓機,、紡織行業(yè)的梳毛機、鋼廠喂絲機,、塑料行業(yè)的擠塑機,、建材行業(yè)的拔絲機、各種送料的傳送帶,、礦山提升機等,,國產(chǎn)機完全可以勝任,成功的例子不勝枚舉,。在高壓變頻器,、矢量控制、直接力矩控制型的變頻器方面,,國產(chǎn)機正在努力,,估計3~5年內(nèi)可形成規(guī)模生產(chǎn)能力。
U4 c$ b- k U% K[size=10.5000pt] 在推廣應(yīng)用方面,,筆者曾在《變頻器世界》上提出過一個思路:采用租賃方式,。用戶可以一分錢不化,,用每個月節(jié)約的電費付租賃費,半年后制造商全部收回貨款后,,就把變頻器送給用戶了,。我看這種方式很有誘惑力。
! }: q. y+ p0 T( P[size=10.5000pt] 變頻器,、變頻電機市場前景十分美好,大面積推廣必定會有豐厚的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,。 0 h6 B$ x! x" d# S+ J* I
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