节能改造和技术应用论文

节能改造和技术应用论文

节能技术在建筑工程施工中的应用论文

摘要 ：

随着我国科学技术的不断进步，我国经济水平和整体实力都有了显著的提高，在这样的环境下，人们的生活幸福度也逐渐上升，有了越来越多样化的消费需求，在衣食住行方面都有很好的体现。在建筑行业，人们希望能够有新型的建筑出现替代传统那些高污染、高耗能的建筑，这也是为了保护人们的身体身心健康和生活环境的质量。我国是一个人口大国，尽管幅员辽阔，资源也很多，但是人均能源的占有数量在国际上排名也无法位列前茅，因此，资源和环境是我国现阶段面临的问题。新型绿色节能技术作为一种符合可持续发展战略的技术迫切地需要得到发展，如果这种技术能够应用于我国的建筑施工中，将会大大缓解我国能源短缺问题，对于环境保护也有重大的意义。本文首先对新型绿色节能施工技术做出了详细的概述，然后分析了建筑施工行业可持续发展的重要性，最后介绍了新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用，希望能够给同行业的工作者带来一些参考。

关键词 ：

节能技术；工程项目；施工；具体应用

1新型绿色节能施工技术概述

建筑物无论大小，在开展施工时都必须将科学合理的施工技术应用到其中，这对于建筑施工的质量有重要的保障作用。温室效应的出现和空气污染程度的增加使得绿色建筑技术的概念被提出并得到越来越多人的重视，通过实践的证实，新绿色节能建筑技术的科学性得到了验证。随着建筑规模越来越大，人们提出了建筑能耗问题，新的绿色节能建筑技术在建筑业中的应用变得越来越成熟。施工技术对整个建筑的使用寿命、使用安全、能源消耗等都会有直接或间接的影响，而传统的施工技术因为弊端的存在逐渐被淘汰，因此现代技术人员越来越倾向于对节能和环保技术的使用。在新时代激烈的竞争中，建筑企业要想生存下来就必须顺应时代的发展，及时科学成熟地改革传统施工技术，应用新型绿色节能施工技术。新型绿色节能建筑技术在现代建筑中的作用和地位在建筑工程中越来越明显，在现代建筑工程的建设中，新绿色节能技术的应用意义是显而易见的。新绿色节能技术是人节能环保意识的产物，符合我国节能环保、可持续发展的理念，企业通过该技术的使用也会增强自身的竞争力，获得更多消费者的认可和好评。尽管新型绿色节能建筑技术在建筑工程中十分重要，但是，仍然存在一些公司对该技术的理解和应用不是十分成熟和重视。在很多地区，节能建筑缺乏相关技术支持主要体现在两个方面：

①国家忽视节能建筑导致我国建筑节能改造企业数量不足，建筑节能改造的对象是那些意见民用建筑，要求节能改造公司根据建房的实际情况选择和升级已建筑宅，但目前市场上的节能建材供应无法满足建筑节能的需要，这将阻碍建筑节能的发展；

②缺乏节能技术的专业人才和技术，施工人员的专业素养目前达不到标准，这使得节能技术无法进一步研究，最终将难以实现民用建筑的节能效果。如何扩大新型绿色节能技术的应用和影响范围成为众多建筑企业的重点工作。在今天，中国的建设步伐相对较快，一个项目尚未完工，下一个项目已经开始施工，导致更严重的能源浪费，而新型绿色节能建筑技术对于建筑环保和节能的附加问题是考虑得很周到的。建筑施工技术的相关改革必须首先从建筑材料进行，根据统计数据可以发现建筑材料的能耗占整个建筑工程的90％以上，其中，能耗量比较大的材料包括钢筋、水泥、玻璃、钢铁等。水泥是建筑工程中最重要的建筑材料，其应用性质决定了在每个建设项目都几乎需要用到水泥，消耗量越大就越有可能产生更多的浪费，因此可以说水泥的消耗在各种建筑耗费中最严重。

2建筑施工行业可持续发展的重要性

在今天，我国的资源总量正在日益减少变得匮乏，人均占有量更是严重不足。近年来我国经济不断发展，各行业对能源的需求都大大增加，同时在使用的过程中存在着很严重的.资源浪费现象，使得资源供给和需求之间产生了很大的矛盾。建筑过程中大量消耗自然资源，给环境带来了巨大的负荷，有具体调查数据显示，建筑施工过程中使用的资源占资源消耗的50％，这说明资源的浪费现象还是比较严重的。在资源消耗的同时也产生了空气污染和电磁污染等对环境有害的物质，而这些污染在全球污染源中占比例也高达四分之一。因此，扩大绿色建筑施工技术的应用范围和提高其成熟度，是符合现代绿色建筑发展的需求的，也为我国可持续发展战略目标的实现做出了突出的贡献。同时，我国城市化进程不断推进，建筑业的规模日益扩大，对资源的要求不断更新和严格，绿色节能建筑有利于缓解我国资源短缺的现状，对于环境污染和资源浪费的现象也起到了有效的抑制作用，提高了我国对自然资源的使用效率。

3新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用

3.1保温节能技术在建筑工程中的应用

保温是建筑物很重要的一个性能，尤其是在我国东北地区比较寒冷，建筑的保温性能不好对于使用的人群来说是十分痛苦的。在建筑工程施工的过程中，不仅施工时人为或者自然因素带来影响是不能忽视的，而且还应该注意对建筑物的实际情况进行调查和总结，以设计出最合理科学的供暖结构，保证供暖效果。要想实现这个目标，在建筑工程施工过程中加强先进施工技术的使用力度是十分有必要的，还可以通过对建筑材料的物理化学性能的改变来提高建筑物自身的隔热性能，最终实现建筑物能源消耗降低的终极目标。在建筑中的各个结构中，门窗和墙体是很容易出现问题的结构，因此对于墙体的保温设计通常使用的是节能墙体。

3.2循环水采暖技术

采暖工程中也需要绿色节能环保的思想渗透，采暖程度的好坏也关系到人们居住和办公的舒适度，目前阶段最常使用的方式就是热水采暖。热水采暖就是通过把水加热，将水的温度释放出来传递给人周围的环境，而水资源也是我国及其重要且匮乏的资源，采暖过程对水资源的浪费比较严重，整体来说得不偿失。新型绿色节能技术考虑到对水资源的节约设计使用水循环系统，进行套管连接方法延长了采暖供暖时间，也节省了水资源的使用量。

3.3屋面防水技术

建筑施工中对屋面的防水工作也是重中之重，其防水质量决定着人们居住和使用的舒适度，在开始施工前要全面深入地了解防水工作，尤其是材料的选购必须要谨慎。在选购屋面工程中使用的防水材料和辅助材料时，应选择有产品认证和性能测试报告的，材料的性能指标，品种和规格必须符合现行国家产品标准和工程设计标准。例如，聚氨酯防水涂料的组成包括通过聚醚和异氰酸酯的聚合反应得到的氰酸酯基的预聚物，无水助剂，催化剂，溶剂等，经过后续加工得到聚氨酯防水涂料，它可以有效抵抗积水腐蚀问题。除此以外，还有很多其他新型防水材料适合在不同环境中使用，选购时考虑综合性价比，不要盲目追求经济效益，提高建筑屋顶质量，延长建筑的寿命。

3.4绿色照明技术在建筑工程中的应用

在实际行业生产中，照明的电力消耗约占绿色建筑项目的10％，在日常生活中，照明实际上在照明过程中转变为约15％的光能，而剩余的75％几乎都转换成为了热能，而这些热能大部分直接散发到外界并没有得到十分有效的利用，因此造成大量的资源消耗和浪费。应用绿色节能技术主要是为了提高太阳能利用率，有效缓解当前世界电力供需紧张的局面，同时深入研究不可再生资源使用寿命的相关知识。太阳能资源是一种清洁、干净、取之不尽的能源，在未来将成为中国新能源中的领头羊。随着科学技术水平的不断提高，太阳能光纤照明方法被中国建筑业提出，这种方法能够有效降低建筑能耗。这种方法可以充分利用太阳能能源发挥它的优势，将太阳光中无污染对人体无害的光通过特殊的过滤装置转化为人们日常生活和生产能够使用的光。需要颜色。柔性光纤不仅大大减少了人们日常生活和生产的电能消耗，节能效率也在这个过程中稳步提高。

同时，绿色照明技术使用的材料是无污染的，所以在使用建筑物时不会有有毒有害物质的产生，这给建筑材料的回收利用来说减少了很多麻烦，在提高资源利用效率方面更是做出了卓越的贡献。绿色照明技术在我国各种建筑中的应用都是有目共睹的，在全国各地的购物商场、办公楼、体育馆、地下室等场所，都需要有大量照明道具的使用以保证社会的正常运行，传统的灯具虽然美观，但是在使用过程中存在着严重的电力浪费现象。而光纤照明系统不仅可以替代传统灯具提供足够的明亮。同时可以减少因照明而造成的污染和带来的能源损耗，并且光纤照明的光线更加缓和，提供了柔和和舒适的自然光，对于人们的生活来说也营造了舒服的环境。

4结束语

在经济水平高速发展的今天，自然资源作为基础支撑显得越来越力不从心，社会对能源需求的增加，也造成了越来越严重的环境污染，这不仅是中国更是全世界面临的问题。在这样的生产背景下，社会的发展受到了新的挑战和要求。与其他行业相比，建筑行业对能源的需求是巨大的，新型绿色节能施工技术作为一种先进环保的技术，应用前景是十分广阔的，若能和建筑行业结合起来不仅可以促进本行业长期稳定的发展，同时对于其他行业的辐射带动力量也是巨大的，有利于我国综合国力的提升。

参考文献：

[1]张斌斌.绿色节能施工技术在现代房屋建筑施工中的应用分析[J].建材与装饰,2018(32):35~36.

2]曲径,刘海柱.绿色节能施工技术在房建施工中的应用[J].建设科技,2018(7):58~59.

[3]刘子浩.暖通设计中绿色理念和节能技术的应用分析[J].居舍,2018(23):80.

[4]蒋杰.基于新型节能建材的绿色建筑技术的经济研究[D].西南交通大学,2014.

变频器应用技术研究论文参考范文

　　随着我国电力技术和科技的快速发展，电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。这是我为大家整理的变频器应用技术论文参考 范文 ，仅供参考!
　　变频器应用技术论文参考范文篇一：《变频器节能技术应用与研究》
　　【摘 要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点，阐述变频调速节能原理，提出泵与风机应采用变频技术，已降低成本，延长设备使用寿命，提高经济效益。

　　【关键词】变频器;节能;水泵;风机

　　0 引言

　　锅炉是比较常见的用于集中供热设备，通常情况下，由于气温和负荷的变化，需对锅炉燃烧情况进行调节，传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力，水泵采用调节阀门来控制流量，风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式，不论供热需求大小，水泵、风机都要满负荷运转，拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变，电动机消耗的能量也并没有减少，而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多，因而普遍存在着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量，而且增大了设备损耗，导致设备使用寿命缩短，维护、维修费用高。把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制，代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力，提高系统的效率。变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速，实现电动机无级变速。变频调速范围宽、精度高，是电动机最理想的调速方式。如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机，其耗电量就能随负荷变化，从而节约大量电能。

　　1 变频器应用在水泵、风机的节能原理

　　图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。图1中，曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时，阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线 R1为部分负荷时，阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。采用阀门(挡板)控制时，流(风)量从Q2减小到Q1，阻力曲线从R2移到R1，扬程(风压)从HA移到HB。采用调速控制时，H(n2)移到H(n1)，流(风)量从Q2减小到Q1，扬程(风压)从HA移到HC。

　　图1 水泵(风机)的H-Q关系曲线

　　图2为水泵(风机)的P-Q的关系曲线。由图2可以看出，流(风)量Q1时，采用阀门(挡板)控制的功率为PB。采用变频调速控制的功率为 PC。ΔP=PB-PC就是节省的功率。

　　图2 为水泵(风机)的P-Q的关系曲线

　　如果不计风机的效率η，则采用阀门(挡板)时的功率消耗在图中由面积OHBBQ1所代表，而采用调速控制时的功率消耗由面积OHCCQ1所代表，后者较前者面积相差为HCHBBC，即采用调速控制流(风)量比采用阀门(挡板)控制可节约能量。

　　2 水泵、风机的节能计算和分析

　　通常转速n与频率f成正比，若将电动机的运行频率由原来的50Hz降至40Hz时，其实际转速则降为额定转速的80%，即实际转速nsn和额定转速nn：nsn=(■)nn=0.4nn。设K为电机过载系数，则电动机额定功率Pn=Kn■■。因此电动机运行在40Hz时，实际功率为：

　　Psn=Kn■■=K(0.4nn)3=0.064Kn■■=0.064Pn

　　节能率 =■=■=■=93.6%

　　表1 电动机节能率

　　供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速，其中：

　　表2 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

　　根据表2的数据，一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费：

　　(11-1.73)×24×190×0.37=15640.344元

　　表3 鼓风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

　　根据表3的数据，胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费：

　　(18.5-3.95)×24×190×0.37×5=122743.8元

　　表4 引风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

　　根据表4的数据，胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费：

　　(37-32.9)×24×190×0.37×5=34587.6元

　　综上所述，胜利车间安装变频后，一个保温期合计节约电费：

　　15640.344+122743.8+34587.6=172971.744元

　　节能效果明显。

　　通过上述分析和实际应用，锅炉水泵、风机采用变频调速后具有以下优点。

　　(1)水泵、风机的电动机工作电流下降，温升明显下降，同时减少了机械磨损，维修工作量大大减少。

　　(2)保护功能可靠，消除了电动机因过载或单相运行而烧坏的现象，延长了使用寿命，能长期稳定运行。

　　(3)电动机实现软起动，实现平滑地无级调速，精度高，调速范围宽(0-100%)。频率变化范围大(O-50Hz)。效率可高达(90%-95%)以上。减小了对电网的冲击。

　　(4)安装容易，调试方便，操作简便，维护量小。

　　(5)节能省电，燃煤效率提高。

　　(6)变频器可采用软件与计算机可编程控制器联机控制的功能，容易实现生产过程的自动控制。

　　3 结束语

　　引进变频器可以实现能源的有效利用，避免过多的能源消耗。使用变频器节能主要是通过改变电动机的转速实现流量和压力的控制，来降低管道阻力，减少了阀门半开的能源损失。其次变频状态下的水泵(风机)运行转速明显低于工频电源之下，这样能尽量减少由于摩擦带来的电力损耗。最后变频技术是一种先进的现代自动化技术，自动化的运行能增加电力运行的可靠性，节省人力投入，从而实现了成本的节约。

　　【参考文献】

　　[1]赵斌，莫桂强.变频调速器在锅炉风机节能改造中的应用[J].广西电力.

　　[2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京：中国电力出版社，1998.

　　[3]梁学造，蔡泽发.异步电动机的降损节能 方法 [Z].湖南省电力工业局.
　　变频器应用技术论文参考范文篇二：《变频器技术改造实践与应用》
　　【摘要】介绍了锅炉风机电机以及补水泵、循环泵电机等设备变频器技术改造实例及应用，并对变频器调速改造中应注意的一些技术问题进行了论述。

　　【关键词】自动化控制;变频器;技术改造

　　1 锅炉风机电机应用变频器调速控制

　　以DHL141.57/150/90AⅡ热水锅炉为例，每台锅炉配置引风机和鼓风机各六台，各电机主要技术参数如下：

　　型号 容量(KW) 电压(V) 额定电流(A)

　　引风机 Y280S4 75 380 139.7

　　鼓风机 Y200L4 30 380 57

　　在进行变频器改造以前，各风机在正常情况下的运行数据统计如下：

　　平均电流 最大电流 最小电流

　　引风机 142 145 139

　　鼓风机 59 63 57

　　首先选择在1#5#炉的鼓、引风机上进行改造尝试，并考虑到风机电机功率设计时配置，选择相匹配功率的变频器来控制电机，变频器的型号为ABB ACS51001157A4(引风机)、ZXBP30(鼓风机)，电压等级为380V，通过一段时间的运行测试，引风机工频电流由原来的平均140(A)下降到现在的平均95―110(A)，鼓风机工频电流由原来的平均57(A)下降到现在的平均30(A)节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等)，电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制，并可同DCS系统接口，通过DCS实现变频器的调速控制，变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、连锁保护等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示，以便操作人员进行操作控制。

　　2 补水泵、循环泵电机应用变频器进行调节控制

　　以2台补水泵、4台循环泵实际应用为例，其电动机的技术参数分别为：

　　序号 型号 功率 额定电流 流量

　　补水泵 1#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

　　2#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

　　循环泵 1#泵 Y315M14 132 237 630

　　2#泵 Y315M14 132 237 630

　　3#泵 Y315M14 132 237 630

　　4#泵 Y2315M4 132 240.4 630

　　正常补水时泵出力太大，紧急补水时一台泵又不能满足耗水需要，同时启动时出力又太大，连续供水补水效率高，效果也好。补水泵改用变频器调节补水，不仅仅在于考虑它对电机的节能效益，更重要的是从生产设备运行安全角度考虑，变频器选用富士FRN132P11S―4CX，电压等级为380V。

　　为充分利用变频器，采用1台变频器来实现两台电机的调速控制;2台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行，变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止必须相互闭锁，用逻辑电路控制，保证可靠切换，出口采用双投闸刀切换;2台补水泵工作时，其中一台由工频供电作定速运行，另一台由变频器供电作变速运行，同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁，即在变速运行时，定速合不上，如下图中，1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上;为确保工艺控制安全、可靠，变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内，控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室;

　　图1 补水泵电机变频器接线，虚框内为改造增加部分3 变频器调速改造中应注意的一些技术问题

　　锅炉的安全运行是全队动力的根本保证，虽然变频调速装置是可靠的，但一旦出现问题，必须确保锅炉安全供热，所以，必须实现工频――变频运行的切换系统(旁路系统)，在生产过程中，采用手工切换如能满足设备运行工艺要求，建议尽量不要选用自动旁路，对一般的小功率电机，采用双投闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。

　　对于大惯量负荷的电机(如锅炉引风机)，在变频改造后，要注意风机可能存在扭曲共振现象，运行中，一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电机。所以，必须计算或测量风机――电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术 措施 (如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等)。

　　采用变频调速控制后，如果变频器长时间运行在1/2工频以下，随着电机转速的下降，电机散热能力也下降，同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的，仍旧能够正常运行而不至温度过高。

　　变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意，如在补水泵和循环泵变频器改造接线图中，要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上，不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁，同时要求在机械上实现机构互锁，以确保变频器的运行安全。

　　低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高，为了使变频器能长期稳定和可靠运行，对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0-40℃之间，如果温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。

　　要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统最好埋设独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。

　　随着电力电子技术的发展，变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高，在热电行业中，风机水泵类负荷较多，充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器，投资较低、效益高，一年左右就可以收回投资而被广泛应用。随着目前国产变频器的迅速发展，使得变频器的性能价格比大大提高，为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。

　　参考文献：

　　[1]王占奎.变频调速应用百例.北京：科学出版社出版，1999.4

　　[2]吴忠智，吴加林.变频器应用手册.北京：机械工业出版社，2002.7
　　变频器应用技术论文参考范文篇三：《浅议变频调速技术的应用》
　　摘要：调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(IntelligentPowerModule)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。

　　关键词：变频器，控制技术，应用

　　电力电子技术诞生至今已近50年,他对人类的文明起了巨大的作用.近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流电机变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其有益的

　　调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

　　1.变频调速技术的现状

　　电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。电气传动可分为调速和不调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电。但是,随着电力电子技术的发展,原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能,改善产品质量,提高产量。以我国为例,60%的发电量是通过电动机消耗的。因此,调速传动有着巨大的节能潜力,变频调速是交流调速的基础和主干内容,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。近年来。变频调速技术已成为交流调速中最活跃、发展最快的技术。

　　1.1国外现状

　　采用变频的方法,实现对电机转速的控制,大约已有40年的历史,但变频调速技术的高速发展,则是近十年的事情,主要是由下面几个因素决定:

　　1.1.1市场有大量需求

　　随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。

　　1.1.2功率器件发展迅速

　　变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。在大功率交—交变频(循环交流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达30000kW的电器传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为60000kW的设备用于抽水蓄能电站;在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10-2600kVA和Simovert PGTOPWM变频调速设备单机容量为100-900kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电机风车,风机,水泵传动;在小功率变频调速技术方面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。

　　IPM投入应用比IGBT约晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路,有的甚至还把光耦也集成于一体,是一种更为适用的集成型功率器件。目前,在模块额定电流10-600A范围内,通用变频器均有采用IPM的趋向。IPM除了在工业变频器中被大量采用之外,经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品,如家用空调变频器,冰箱变频器,洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展,日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦,通过内部自举电路可单电源供电,并采用了低电感的封装技术,在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又推近了一步。

　　1.1.3控制理论和微电子技术的支持

　　在现代自动化控制领域中,以现代控制论为基础,融入模糊控制、专家控制、神经控制等新的控制理论,为高性能变频调速提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。

　　1.2国内现状

　　从整体上看我国电气传动系统制造技术水平较国际先进水平差距10-15年。在大功率交-交,无换向器电动机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组启动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷扬机方面有很大需求。在中小频率技术方面,国内学者做了大量变频理论的基础研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理论,针对交流电机具有多变量、强耦合、非线性的特点,采用了线性解耦和非线性解耦的方法,探讨交流电机变频调速的控制策略。

　　进入90年代,随着高性能单片机和数字信号处理的使用,国内学者紧跟国外最新控制策略,针对交流电机感应特点,采用高次谐波注入SPWM和空间磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神经网络理论对感应电机转子电阻、磁链和转矩进行在线观测,在实现无速度传感器交流变频调速系统的研究上作了有益的基础研究。在新型电力电子器件应用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的变流主电路大大简化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并联、串联技术应用,使高电压、大电流变频器产品的生产及应用成为现实。在控制器件方面,实现了从16位单片机到32位DSP的应用。国内学者一直致力于变频调速新型控制策略的研究,但由于半导体功率器件和DSP等器件依赖进口,使得变频器的制造成本较高,无法形成产业化,与国外的知名品牌相抗衡。国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年需大量进口高性能的变频器。

　　因此,国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1)变频器控制策略的基础研究与国外差距不大。(2)变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没形成一定的技术和生产规模。(3)变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。(4)相关配套产业及行业落后。(5)产销量少,可靠性及工艺水平不高。

　　2.变频调速技术未来发展的方向

　　变频调速技术主要向着两个方向发展:一是实现高功率因数、高效率、无谐波干扰,研制具有良好电磁兼容性能的“绿色电器”;二是向变频器应用的深度和广度发展。随着变流器应用领域深度和广度的不断开拓,变频调速技术将越来越清楚地展示它在一个国家国民经济中的重要性。可以预料,现代控制理论和人工智能技术在变频调速技术的应用和推广,将赋予它更强的生命力和更高的技术含量。其发展方向具有如下几项:(1)实现高水平的控制;(2)开发清洁电能的变流器;(3)缩小装置的尺寸;(4)高速度的数字控制;(5)模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。论文检测。

　　3变频调速技术的应用

　　纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全面改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。论文检测。我国是一个能耗大国,60%的发电量被电动机消耗掉,据有关资料统计,我国大约有风机、水泵、空气压缩机4200万台,装机容量约1.1亿万千瓦,然而实际工作效率只有40%-60%,损耗电能占总发电量的40%,已有 经验 表明,应用变频调速技术,节电率一般可达10%-30%,有的甚至高达40%,节能潜力巨大。

　　有关资料表明,我国火力发电厂有八种泵与风机配套电动机的总容量为12829MW,年总用电量为450。2亿千瓦小时。还有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造,完成改造后,估计年节电量可达25。论文检测。69亿千瓦小时;冶金企业也是我国的能耗大户,单位产品能耗高出日本3倍,法国4。9倍,印度1。9倍,冶金企业使用的风机泵类非常多,实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能,还可改善产品质量。

　　参考文献

　　[1]何庆华,陈道兵. 变频器常见故障的处理及日常维护[J]. 变频器世界, 2009, (04) .

　　[2]龙卓珉,罗雪莲. 矩阵式变频调速系统抗干扰设计[J]. 变频器世界, 2009, (04) .

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