變頻器的應用

　　變頻器

　　變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

　　變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

　　變頻器的應用

　　1、空調負載類

　　寫字樓、商場和一些超市、廠房都有中央空調，在夏季的用電高峰，空調的用電量很大。在炎熱天氣，北京、上海、深圳空調的用電量均占峰電40%以上。因而用變頻裝置，拖動空調系統的冷凍泵、冷水泵、風機是一項非常好的節電技術。目前，全國出現不少專做空調節電的公司，其中主要技術是變頻調速節電。

　　2、破碎機類負載

　　冶金礦山、建材應用不少破碎機、球磨機，該類負載采用變頻后效果顯著。

　　3、大型窯爐煅燒爐類負載

　　冶金、建材、燒堿等大型工業轉窯（轉爐）以前大部分采用直流、整流子電機、滑差電機、串級調速或中頻機組調速。由于這些調速方式或有滑環或效率低，近年來，不少單位采用變頻控制，效果極好。

　　4、壓縮機類負載

　　壓縮機也屬于應用廣泛類負載。低壓的壓縮機在各工業部門都普遍應用，高壓大容量壓縮機在鋼鐵（如制氧機）、礦山、化肥、乙烯都有較多應用。采用變頻調速，均帶來啟動電流小、節電、優化設備使用壽命等優點。

　　5、軋機類負載

　　在冶金行業，過去大型軋機多用交-交變頻器，近年來采用交-直-交變頻器，軋機交流化已是一種趨勢，尤其在輕負載軋機，如寧夏民族鋁制品廠的多機架鋁軋機組采用通用變頻器，滿足低頻帶載啟動，機架間同步運行，恒張力控制，操作簡單可靠。

　　6、卷揚機類負載

　　卷揚機類負載采用變頻調速，穩定、可靠。鐵廠的高爐卷揚設備是主要的煉鐵原料輸送設備。它要求啟、制動平穩，加減速均勻，可靠性高。原多采用串級、直流或轉子串電阻調速方式，效率低、可靠性差。用交流變頻器替代上述調速方式，可以取得理想的效果。

　　7、轉爐類負載

　　轉爐類負載，用交流變頻替代直流機組簡單可靠，運行穩定。

　　8、輥道類負載

　　輥道類負載，多在鋼鐵冶金行業，采用交流電機變頻控制，可提高設備可靠性和穩定性。

　　9、泵類負載

　　泵類負載，量大面廣，包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等，有低壓中小容量泵，也有高壓大容量泵。許多自來水公司的水泵、化工和化肥行業的化工泵、往復泵、有色金屬等行業的泥漿泵等采用變頻調速，均產生非常好的效果。

　　10、吊車、翻斗車類負載

　　吊車、翻斗車等負載轉矩大且要求平穩，正反頻繁且要求可靠。變頻裝置控制吊車、翻斗車可滿足這些要求。

　　11、拉絲機類負載

　　生產鋼絲的拉絲機，要求高速、連續化生產。鋼絲強度為200Kg/mm2，調速系統要求精度高、穩定度高且要求同步。

　　12、運送車類負載

　　煤礦的原煤裝運車或鋼廠的鋼水運送車等采用變頻技術效果很好。起?？焖?，過載能力強，正反轉靈活，達到煤面平整、重量正確（不多裝或少裝），基本上不需要人工操作，提高了原煤生產效率，節約了電能。

　　13、電梯高架游覽車類負載

　　由于電梯是載人工具，要求拖動系統高度可靠，又要頻繁的加減速和正反轉，電梯動態特性和可靠性的提高，邊增加了電梯乘坐的安全感、舒適感和效率。過去電梯調速直流居多，近幾年逐漸轉為交流電機變頻調速，無論日本還是德國。我國不少電梯廠都爭先恐后的用變頻調速來裝備電梯。如上海三菱、廣州日立、青島富士、天津奧的斯等均采用交流變頻調速。不少原來生產的電梯也進行了變頻改造。

　　14、給料機類負載

　　冶金、電力、煤炭、化工等行業，給料機眾多，無論圓盤給料機還是振動給料機，采用變頻調速效果均非常顯著。吉化公司染料廠硫酸生產線的圓盤給料機，原為滑差調速，低頻轉矩小，故障多，經?？ㄞD。采用變頻調速后，由于是異步機，可靠性高、節電，更重要的是和溫度變送器閉環保證了輸送物料的準確，不至于使氧化劑輸送過量超溫而造成事故，保證了生產的有序性。

　　15、堆取料機類負載

　　堆取料機是煤場、碼頭、礦山物料堆取的主要設備，主要功能是堆料和取料。實現自動堆料和半自動取料，提高了設備可靠性，設備運行平穩，無沖擊和搖動現象，取料過程按1/cosφ規律回轉調速，提高了斗輪回轉取料效率和皮帶運煤的均勻度，很受工人歡迎。

　　16、風機類負載

　　風機類負載，是量大面廣設備，鋼廠、電廠、有色、礦山、化工、紡織、化纖、水泥、造紙等行業應用較多。多數采用調節擋板開度開調節風量，浪費大量電能，采用變頻調速，即可節電又減少機械磨損，延長設備壽命。

　　17、攪拌機類負載

　　化工、醫藥行業攪拌機非常之多，采用變頻調速取代其它調速方式，好處特多。

　　18、紡絲機類負載

　　紡絲的工藝復雜，工位多，要求張力控制，有的要求位置控制。采用變頻調速效果良好。

　　19、特種電源類負載

　　許多電源，如實驗電源、飛機拖動電源（400Hz）都可用變頻裝置來完成，好處是投資少、見效快、體積小、操作簡單。

　　20、造紙機類負載

　　我國造紙工業的紙機，要求精度高的多采用SCR直流調速方式，有的用滑差電機、整流子電機。由于存在滑環和炭刷造成可靠性和精度不高。導致造紙機械落后，一般車速只有200m/min左右，難同國外2000m/min相比。因而造紙機械的變頻化已是大勢所趨。

　　21、洗熨設備類負載

　　較大賓館的洗衣機和熨衣設備以往多采用機械調速或者變極調速，只能提供一種速度或幾種速度，對需要多次反復洗熨的織物不甚理想。采用變頻調速，大大提高洗衣機的效率。

　　22、音樂噴泉類負載

　　非常招攬游人的音樂噴泉，其水的高低和量的大小是靠變頻控制的。

　　23、磨床等機械類負載

　　磨床主軸惦記轉速很高，需要電源的頻率也高，有200Hz、400Hz甚至800Hz。以前主軸電機的電源多由中頻發電機組拖動。中頻機組體積大、效率低、噪聲多、精度差。

　　24、卷煙機類負載

　　卷煙行業過去進口的卷煙機，不論莫林8還是莫林0，均不是無級調速。因而在卷煙行業主要是解決無級調速和可靠性問題，技術簡單，變頻器用法簡單，收效極大。

　　25、減振和降低噪音型負載

　　不少負載，如大型空壓機、中頻機組等噪聲大、振動大。采用變頻技術，可以減振降噪，達到標準以內。

　　26、印染機類負載

　　大部分印染機械都是多單元聯合工作的設備。工藝上要求各單元以相同的線速度同步運行并保持張力恒定，否則會斷布、纏布、色度不均、色彩度不夠、縮水率過大等質量問題。以往的印染機械無論是共電源方式或分電源方式都是采用直流調速系統。因為直流惦記固有的缺點，印染行業逐步采用交流變頻技術。圓網印花機由進布單元、印花單元、烘房導帶單元及落布單元組成，屬于印染調速系統中復雜的一種。采用變頻調速形成速度鏈控制。同步性能好，精度高，可靠性高。

　　27、注塑機類負載

　　注塑機是塑料加工成型的關鍵設備，數量多，耗電大。過去的節電方式多為通過△型（三角型）轉換成Y型（星型）來節電的，效果一般。采用變頻調速不改變注塑機原來的結構，控制油泵幾個過程的壓力或流量（如鎖模、合模、射膠、保壓、脫模、退模等），可節電20%～52%，較好的取代了過去的比例閥節流調速方式，大幅度降低能耗，珠江三角洲的不少注塑廠都進行了變頻改造。改造注塑機時，要注意合模加速，否則產量降低，注意輸入端和輸出端的諧波干擾。

　　28、污水處理等環保類負載

　　環境保護越來越重視，它關系到人類賴以生存的環境。于是乎清潔能源、綠色城市均出現了。變頻調速可用在三個方面的環保類負載。一是工業污水處理，二是垃圾電廠，三是工業排煙、排氣、除塵的控制。

　　29、玻璃、陶瓷、制藥、飲料、食品、包裝等生產線負載

　　玻璃、陶瓷、制藥、飲料、食品、包裝等生產線采用變頻調速，均取得很好的效果。

　　30、海上采油平臺類負載

　　石油鉆井采用交流電機變頻調速要比直流調速好得多，尤其是在風沙、灰塵大的地方，因為交流電機可靠。海洋石油鉆井平臺，需要變頻調速裝置。

　　31、潛油電泵類負載

　　潛油電泵采油是油田采油的一種方式。潛油電泵多在1800m以下的油井內工作，多數采用工頻全壓啟動、恒速運行，有下述弊?。?/p>

　?、賳与娏鬟^大，會損壞電機絕緣

　?、诋a生沖擊扭矩，損壞機泵結構；

　?、郾猛蝗划a生較大吸力，容易吸入沙子，造成卡泵。且無穩壓系統和井下液面波動較大，造成電壓、電流不穩定，使潛油電機過勵磁和欠勵磁，引起故障。

　　32、聚酯切片類負載

　　聚酯切片是石化行業主要產品之一，由于變頻調速精度高，便于多個控制點控制，平穩可靠、使用變頻調速后可以增加產品質量，給企業帶來極大好處。許多企業在擴容時均采用變頻調速技術。