变频器应用目的及场所32类负载应用

变频器的应用目的和效果20世纪90年代开始，交流变频调速装置在我国的应用有了突飞猛进的发展。由于变频调速在频率范围、动态相应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的交流调速方式无法比拟的，它以体积小、重量轻、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，深受钢铁、冶金、矿山、石油、石化、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、建材、造纸、印刷、卷烟、自来水等行业的欢迎，社会效益非常显著。下面，用实例来谈变频调速装置的应用及效益。1、空调负载类写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技术是变频调速节电。2、破碎机类负载冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著。3、大型窑炉煅烧炉类负载冶金、建材、烧碱等大型工业转窑（转炉）以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串级调速或中频机组调速。由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。4、压缩机类负载压缩机也属于应用广泛类负载。低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁（如制氧机）、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。5、轧机类负载在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力控制，操作简单可靠。6、卷扬机类负载卷扬机类负载，采用变频调速，稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。他要求启、制动平稳、加减速均匀、可靠性高。原多采用串极、直流或转子串电阻调速方式，效率低、可靠性差。用交流变频替代上述调速方式，可以取得理想的效果。某钢厂对其300m3高炉卷扬设备控制系统用变频加制动单元和制动电阻取代原直流或转子串电阻调速方式，精度高、运行平稳、机械特性强、料车停车位置准确，杜绝了掉道事故，减轻了工人劳动强度，降低了噪声，节电且增产，多年使用未出现故障，效果显著。7、转炉类负载转炉类负载，用交流变频替代直流机组是一种简单可靠，运行平稳的调速方式。转炉倾动和氧枪升降采用交流变频调速拖动。经过多年的生产应用，系统运行稳定可靠，技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧枪主传动系统引起的热停工可以减少90%以上，为钢厂以后稳定生产打下坚实的基础。8、辊道类负载辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。钢铁中型厂后道工序改造，采用变频装置拖动交流电机并和PLC接口，产生良好的效果。调速精度高，提高了产品质量，设备可靠性高，保证了生产的连续性，提高了产品质量。由于变频制动效果好，省去了机械制动闸。由于速度连续可调，省却了大量减速机装置，同时改善了生产环境，消除了噪音。单节电一项，一年半就可收回全部变频装置的投资。变频器应用于辊道类负载，可以采用一台变频装置带多台笼式电机的技术。9、泵类负载泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量，也有高压大容量。采用变频控制时，电机或泵的转数下降，轴承等机械部件磨损降低，泵端密封系统不易损坏，机泵故障率降低，维修工作量大为减少。高楼的恒压供水变频系统，虽然只是变频器的简单应用，但很好得满足了高层用户用水的压力稳定性，大大节约了能源。10、吊车、翻斗车类负载吊车、翻斗车等负载转巨大且要平稳，正反频繁且要可靠。变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求，石化工厂采用变频调速控制焦化翻斗车，取得了较高可靠性和经济效益。11、拉丝机类负载生产钢丝的拉丝机，要求高速、连续。钢丝强度200kg/mm2,调速系统精度高、稳定度高且要求同步。某金属制品厂活套式拉丝机采用变频控制，运行几年工作正常。由于用异步机取代了直流机，提高了设备可靠性，并提高了产品质量。12、运送车类负载煤矿的原煤装运列车或钢厂的钢水运送车灯采用变频技术效果很好。采用变频器控制系统，对原煤装运车双速电机系统进行了改造。起停快速，过载能力强，正反转灵活，达到了煤面平整、重量正确（不多装或少装），基本上不需要人工操作，提高原煤生产效率，节约电能。13、电梯高架游览车类负载由于电梯是载人工具，要求拖动系统可靠，又要频繁的加减速和正反转，电梯动态特性和可靠性的提高，便增加了电梯乘坐的安全感、舒适感和效率。过去电梯调速直流居多，近几年逐渐转为交流电机变频调速，无论是日本，还是德国。我国不少电梯厂都争先恐后的用变频调速来装备电梯。单轨高架游览车，行驶中频繁起动、停车、上坡、下坡，并要求起停平稳、车速恒定。由于是载人车，运行必须安全可靠，常年日晒雨淋，环境恶劣。以往要求调速性能高的传动装置，多采用带测速反馈的矢量控制系统，价格较高，为了降低价格，并维修方便。我们采用通用型变频器转矩适量控制方式，成功地解决了起动/贾素、停车/减速、恒速/变速行驶等，并防止了“下滑”、“冲站”现象的产生，达到了安全可靠，用户非常满意。14、给料机类负载冶金、电力、煤炭、化工等行业，给料机众多，无论圆盘给料机还是振动给料机，采用变频调速效果均非常显著。吉化公司染料厂硫酸生产线的圆盘给料机，原为滑差调速，低频转矩小，故障多，经常卡转。采用变频调速后，由于是异步机，可靠性高、节电，更重要的是和温度变送器闭环保证了输送物料的准确，不至于使氧化剂输送过量超温而造成事故，保证了生产的有序性。15、堆取料机类负载堆取料机是煤场、码头、矿山堆取的主要设备，主要功能是堆料和取料。老式的堆取料机，其堆料和取料均为手动操作，生产效率低，工人劳动强度大。经过改进采用变频调速。实现自动堆料和半自动取料，提高了设备可靠性，设备运行平稳，无冲击和摇动现象，取料过程按1/cos∮规律回转调速，提高了抖轮回转取料效率和皮带运煤的均匀度，很受工人欢迎。16、风机类负载风机类负载，也是量大面广设备，各行各业普遍应用，钢厂、电厂、有色、矿山、化工、纺织、化纤、水泥、造纸等行业应用较多。多数是调节挡板开度来调节风量，浪费大量电能。采用变频调速，即可节电又减少机械磨损，延长设备寿命。某炼油厂65吨/时中压锅炉是为回收催化裂化装置生产中产生的一氧化碳气而设置的主要动力设备。由于燃烧燃料的不同，所需风量相差近一倍。为此，他们对锅炉风机采用变频调速控制，去掉了风机挡板，年节电67万度，节电率67.7%，锅炉燃烧率提高1.6~2.7%，节省燃料油989~1628吨。17、搅拌机类负载化工、医药行业搅拌机非常之多，采用变频调速取代其他调速方式，好处特多。发酵罐电机原为齿轮调速，如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带，即笨重又不安全。该用变频调速后，可以大量节约电能，发酵过程可以得到明显好转，提高了产品质量，减少了维修，减少了工人劳动强度，有益于工厂，有益于工人。18、纺丝机类负载纺织的工艺复杂，工位多，要求张力控制，有的要求位置控制。目前变频控制系统在纺织行业中得到广泛应用。如：粗纱机、细纱机、梳棉机、喷气织机等。通过PLC控制系统达到纺织中变频调速、张力、位置等多种控制。19、特种电源类负载许多电源，如实验电源、飞机拖动电源（400Hz）都可用变频装置来完成，好处是投资少、见效快、体积小、操作简单。20、造纸机类负载我国造纸工业的纸机，过去要求精度高的多采用SCR直流调速方式，有的用滑差电机、整流子电机。由于存在滑环和碳刷造成可靠性和精度不高。导致造纸机械落后，一般车速只有200米/分左右，难同国外1000米/分相比。因而造纸机械的变频化已是大势所趋。21、洗熨设备类负载较大宾馆的洗衣机和熨衣设备以往多采用机械调速或者变极调速，只能提供一种速度或几种速度，对需要多次反复洗熨的织物不甚理想。采用变频调速，大大提高洗衣机的效率。22、音乐喷泉类负载非常招揽游人的音乐喷泉，其水的高低和量的大小是靠变频控制的。目前较多的大型喷泉多采用变频控制。美观而经济。23、磨床等机械类负载磨床主轴惦记转速很高，需要电源的频率也高，有200Hz、400Hz甚至800Hz。以前主轴电机的电源多由中频发电机组拖动。中频机组体积大、效率低、噪声多、精度差。目前使用变频控制后，好处甚多。一是精度高，加工的轴承等表面光滑，而是占地小、噪音小（90Db降到30dB），三是提高产品质量，四是节点。24、卷烟机类负载卷烟行业过去进口的卷烟机，不论莫林8还是莫林0，均不是无级调速。因而在卷烟行业主要是解决无级调速和可靠性问题，技术简单，变频器用法简单，收效极大。卷烟机改造迅速，受益很大。现在国产的卷烟机大部分都装备了变频调速功能。25、减振和降低噪音型负载不少负载，如大型空压机、中频机组等噪声大、振动大。采用变频技术，可以减振降噪，达到标准以内。石油工厂码头螺杆泵是作为油轮卸油用，卸油扫舱时振动和噪音很大。因为振动往往使管架晃动，阀门和船破裂，噪声超过90分贝，振动和噪声成为卸船扫舱的大难问题。通过变频调速，控制最佳状态，使螺杆泵出口压力恒定，把振动和噪声控制在标准内。目前一些较早的大型空压机设备也存在一定的问题需要变频改造。26、印染机类负载大部分印染机械都是多单元联合工作的设备。工艺上要求各单元以相同的线速度同步运行并保持张力恒定，否则会断布、缠布、色度不均、色彩度不够、缩水率过大等质量问题。以往的印染机械无论是共电源方式或分电源方式都是采用直流调速系统。因为直流惦记固有的缺点，印染行业逐步采用交流变频技术。圆网印花机由进布单元、印花单元、烘房导带单元及落布单元组成，属于印染调速系统中复杂的一种。采用变频调速形成速度链控制。同步性能好，精度高，可靠性高。变频调速正在逐步地成为电气传动的中枢。它取代着变级调速、滑差调速、整流子电机调速、液力耦合调速、串级调速及直流调速。除了节电外（12~70%），更重要的事，产生增产、降耗、优质的效果，深受设计、工程、操作人员27、注塑机类负载注塑机是塑料加工成型的关键设备，数量多，耗电大。过去的节电方式多为通过△型（三角型）转换成Y型（星型）来节电的，效果一般。采用变频调速不改变注塑机原来的结构，控制油泵几个过程的压力或流量（如锁模、合模、射胶、保压、脱模、退模等），可节电20%～52%，较好的取代了过去的比例阀节流调速方式，大幅度降低能耗，珠江三角洲的不少注塑厂都进行了变频改造。改造注塑机时，要注意合模加速，否则产量降低，注意输入端和输出端的谐波干扰。28、污水处理等环保类负载环境保护越来越重视，它关系到人类赖以生存的环境。于是乎清洁能源、绿色城市均出现了。变频调速可用在三个方面的环保类负载。一是工业污水处理，二是垃圾电厂，三是工业排烟、排气、除尘的控制。29、玻璃、陶瓷、制药、饮料、食品、包装等生产线负载玻璃、陶瓷、制药、饮料、食品、包装等生产线采用变频调速，均取得很好的效果。30、海上采油平台类负载石油钻井采用交流电机变频调速要比直流调速好得多，尤其是在风沙、灰尘大的地方，因为交流电机可靠。海洋石油钻井平台，需要变频调速装置。31、潜油电泵类负载潜油电泵采油是油田采油的一种方式。潜油电泵多在1800m以下的油井内工作，多数采用工频全压启动、恒速运行，有下述弊病：Ø启动电流过大，会损坏电机绝缘Ø产生冲击扭矩，损坏机泵结构；Ø泵突然产生较大吸力，容易吸入沙子，造成卡泵。且无稳压系统和井下液面波动较大，造成电压、电流不稳定，使潜油电机过励磁和欠励磁，引起故障。32、聚酯切片类负载聚酯切片是石化行业主要产品之一，由于变频调速精度高，便于多个控制点控制，平稳可靠、使用变频调速后可以增加产品质量，给企业带来极大好处。许多企业在扩容时均采用变频调速技