AD-BPF 高压变频器 襄阳奥东电气 变频柜的作用功效概述

AD-BPF 高压变频器 变频柜的作用功效概述 襄阳奥东电气

高压变频器可以实现无极调速，满足生产过程中对电动机调速的要求，以提高产品的产、质量，又可 的节约能源，降低成本，减少污染。同时，高压变频器还可以减少启动电流，能够延长电动机组的使用寿命。因此，高压变频器在生产，能产生巨大的社会效益和经济价值，其主要功用表现为以下几个方面：

一、提高生产效率和机组自动化水平

提高生产效率是变频器传动的另一个重要目的。提高生产效率的措施有很多

种，利用变频器可以实现这些措施。可通过高精度的调节主动适应多变复杂的负荷，从而提高生产效率和产品质量。利用变频器进行调速控制时，只需要改变变频器内部逆变电路换流期间的开关顺序即可以达到对输出换相的目的，很容易实现电动机的正反转切换而不需要专门设置正反转切换装置；而且可以通过改变输出频率来使电动机按照斜坡函数的规律进行减速，并且在电动机减速至低速范围内再进行相序切换，进行相序切换时电动机的电流可以很小。同样，在电动机的加速过程中可以通过改变变频器的输出频率使电动机按照斜坡频率进行加速，从而达到限制加速电流的目的。因此，在利用变频器进行调速控制时变频器更容易和其他设备一起构成自动控制系统。而且，采用变频器之后，由于电动机的启停都是在低速区平缓加速进行，电动机的功耗和发热都比较小，可以进行比较高频度的启停运转。这些都可以提高机组的自动化水平和生产效率，具体表现在以下几个方面。

1、工艺过程中的较佳转速

适当的选择设备在工艺过程中的转速，可以缩短运行时间、稳定产品的质量效果。工艺过程对具体的工作流程，具有固定的一种或几种工作模式，利用变频器可以方便地设定工作模式。

2、适应不同负载工况的较佳转速

传送带、提升机等机械设备 适合运行速度的确定，可能会遇到较快传送和准

确停车之间的矛盾。可采用多段速度运行，高速运行可缩短传送时间，低速运行速度虽慢但有利于提高定位停车的精确度。

3、设备的自动化提高。

变频器的使用，可以把如泵、风扇、给料机、传送带、干燥机等多种机械，根据工艺的内在联系适当地组合起来，协调运行实现自动化控制。应用变频器能使某些生产过程实现多机联动的自动化控制，生产设备实现合理化，生产力大幅度提高。

4、多台电动机的统一控制

用一台变频器同时控制多台电动机，是U/F控制型变频器的一大特长。如：

轧钢厂中钢坯或成品的输送轨道就是用一台变频器传动多台异步电动机；而化纤厂中的计量泵，则是用一台变频器传动多台同步电动机同步旋转的例子。

5、机械装置的简单、标准化。

如果电网频率不同，电动机的选用和机械装置的设计都要有所不同。对于采用变频器传动的，则不必改变机械设备的结构和电动机的型号，即可在不同电网频率下实现可靠的调速传动运行，使机械设备的设计实现标准化。

6、运行可靠性的提高。

变频调速传动装置的应用，不存在直流电动机传动情况下由电刷和换向器所引

起的故障，可靠性大大提高。目前的高压变频器，由于软件功能的充实，所以保护功能特别完善。对于电源瞬时停电和因噪声干扰引起的一次性异常，变频器可以自动诊断故障的来源，同时利用故障后再启动功能在不停车的情况下进行再启动。再启动成功后，故障的原因存储在内部存储器中，可随时调出查看，并显示故障原因以供分析和处理方法。

这些功能使运转可靠性大大提高，可以保证生产的连续性，甚至可以实现夜间无人运转。

二.节能效益

高压变频器被广泛应用于风机、水泵类负载设备，根据这类设备在生产工艺中通常具有的流量或压力变化，通过调节变频器调节电动机的转速，可以节约大量的能量。很多用户实践的结果证明，使用高压变频器后，节电率一般10%~40%，有的高达60%。

为什么在风机、水泵类负载设备上使用高压变频器后，可以节约大量的能量呢风机和水泵，前者工作介质为气体，后者工作介质为液体，均属流体机械设备。

通过调速方式改变风机风量，当风量下降20%时，风机轴功率将下降49%；风量下降一半时，风机轴功率将下降87.5%。这就是变频调速在风机应用上节能十分显著的原因。而且，风机、泵类设备在设计选型时要考虑留有各种裕量，因此其出力裕度往往较大，而流量的调节方式采用挡板阀门调节时，挡板或阀门节流产生压力损失，能量损失大；而应用变频器后，挡板或阀门全开，减少了由于节流阻力产生的能量损失，又由于转速较低，功率消耗按转速的三次方规律下降，所以耗电量大大减少，可以节约能量。从节能的效果来看，对节流调节的变频改造，产生的节能效果并非仅仅是当前所改造的电动机系统的节能效果，而是并行工作的多台电动机系统的节能效果。如果两台风机并联运行，一台运行风量不足，两台运行时则需要进行节流调节，往往是两台风机同时都进行风门调节，对其中一台进行变频改造后，则两台风机都可以运行在风门全开的状态下，这样产生的节能效果即为节流调节时两台风门的能耗。利用高压变频器实现调速运行，是变频器应用的一个典型的优点，也成为节约能源的有效措施。我国发电量的60%~70%用于推动电动机做功，其中90%的电动机是交流电动机，大部分400~40000KW、3~10kV的大功率高压交流电动机。由于采用直接恒速拖动每年都造成大量的能源浪费。占工业用电30%以上的各种风机、泵类负载全国约4700万台，总功率为1.3亿千瓦。由于此类负载工况变化较大，如采用交流调速技术实现变速运行，节能效果明显。

三、优化运作工艺

当前的调速传动大致分为工艺调速传动和节能调速传动两类。工艺调速传动是指生产工艺要求必须进行调速的传动，例如造纸机、轧机、提升机、牵引机等传统上用直流电动机驱动的机械传动场合，以及化工、炼油工艺流程中传统上用机械阀门控制物料流量的场合。应用高压变频器可以提高工艺要求，提升产品质量，同时减轻了人工劳动力，提高了生产效率。可以说，高压变频器在建材、石油、化工、冶金、造纸等行业的应用前景和发展潜力都不可小觑。比如应用在传送带上的变频工艺控制系统，它采用一台变频器驱动生产线上的多台传送带电动机，根据所生产的产品，通过调整传送带的速度来提高生产率。在传送带上应用变频工艺控制系统具有以下优点：

1、提高生产率，通过设定频率，可控制传送带的速度，从而达到了提高生产效率的目的。

2、可用一台变频器来控制多台电动机的驱动，这些电动机并接到一台变频器上，通过变频器的频率设定可以保证多台电动机的同步运行。

3、可利用现有设备、传送带上的齿轮电动机和传送带进行改动。

4、可调节运行速度。运用变频调速功能优化工艺过程，并能根据工艺过程改变运行速度，还可以通过远程PLC或其他控制器来实现远程调速。

5、可调的转矩极限。通过变频调速后，能够设置相应的转矩极限来保护机械不受损伤，从而保证工艺过程的连续性和产品的可靠性。目前的变频技术使得不仅转矩极限可调，甚至转矩的控制精度都能达到3%~5%。在工频状态下，电动机只能通过检测电流值或热保护来进行控制。

6、可逆运行控制。在变频器控制中，要实现可逆运行控制无须额外的可逆控

制装置，只需要改变输出电压的相序即可，这样就能降低维护成本和节省安装空间。

7、减少机械传动部件。目前，矢量控制变频器加上同步电动机就能实现

的转矩输出，从而节省机械传动部件， 终构成直接变频传动系统，能够降低成本和空间，提高稳定性。使用变频器进行工艺控制，其优点还有很多，根据不同的工艺控制选择不同的变频器运行方式，所产生的效果也不一样。

四、控制品质

在生产中引入变频器传动，可使装置机械性能提高，而装置机械性能的提高又可使生产过程中的产品质量提高，适应生产工艺的多方面要求和质量的例子很多。

1、精准的停车：提升机和自动仓库等在生产过程中间歇时间的缩短，对提高生产率起很大的作用。在预定位置的准确停车，对减少间歇时间来说十分必要。水平方向运转的机械，如果采用两段速度运行，即在到达预定停车位置之前以低速爬行一小段时间，再用直流制动进行制动，则可保证准确的停在预定位置。提升机和自动仓库升降机构的位能性负载的情况与上述类似，也可以采用两段速度控制，但是停车时应配以机械制动器，以免重物自动滑落。

2、平滑的加、减速：以矿井提升机的运行为例，在加、减速过程中，根据所载重物的不同，加、减速的规律也适当地改变，这样才能满足某些被传送的重物不允许倾斜或倒塌的要求。

3、高精度的转速控制：造纸、冷轧带钢等高性能的调速控制装置，对速度精度、转矩精度、动态响应等都有较高的要求。目前，高性能的矢量控制型高压变频器已经取代直流调速系统。由于变频器内置有32位或16位的微处理器，具有多种算术逻辑运算和智能控制功能，输出频率精度高达0.01%~0.1%，还设置有完善的检测、保护环节，因此在自动化系统中获得了广泛的应用。例如：化纤工业中的卷绕、拉伸，电弧炉自动料，配料系统的智能控制等。

五、提高生产效率和机组自动化水平

提高生产效率是变频器传动的另一个重要目的。提高生产效率的措施有很多

种，利用变频器可以实现这些措施。可通过高精度的调节主动适应复杂多变的负荷工况，从而显著提高生产效率和加工产品质量。利用变频器进行调速控制时，只需要改变变频器内部逆变电路换流期间的开关顺序即可以达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正反转切换而不需要专门设置正反转切换装置；而且可以通过改变输出频率来使电动机按照斜坡函数的规律进行减速，并且在电动机减速至低速范围内后再进行相序切换，进行相序切换时电动机的电流可以很小。同样，在电动机的加速过程中可以通过改变变频器的输出频率使电动机按照斜坡频率进行加速，从而达到限制加速电流的目的。因此，在利用变频器进行调速控制时变频器更容易和其他设备一起构成自动控制系统。而且，采用变频器之后，由于电动机的启停都是在低速区进行且加速过程都比较平缓，电动机的功耗和发热都比较小，可以进行比较高频度的启停运转。这些优势，都可以提高机组的自动化水平和生产效率，具体表现在以下几个方面。

1、证加工工艺中的较佳转速：恰当地选择设备在工艺过程中的转速，可以收到缩短运行时间、稳定产品质量的效果。工艺过程对具体的工作流程而言，往往具有固定的一种或几种工作模式，利用变频器可以方便地设定这些工作模式。

2、适应负载不同工况的较佳转速：提升机、传送带等机械设备 恰当运行速度的确定，往往会遇到较快传送和准确停车之间的矛盾。可采用两段(或多段)速度运行，高速运行可缩短传送时间，低速运行速度虽慢但有利于提高定位停车的精度。

3、设备的自动化程度提高：变频器的使用，可以把诸如传送带、给料机、干燥机、风扇、泵等多种机械，根据生产工艺的内在联系适当地组合起来，协调运行，实现自动化控制。应用变频器的某些生产过程已经实现了多机联动的自动化控制，生产设备实现了合理化，生产力大幅度提高。

4、多台电动机的统一控制：用一台变频器同时控制多台电动机，是U/F控制型变频器的一大特长。例如：轧钢厂中钢坯或成品的输送轨道就是用一台变频器传动多台异步电动机；而化纤厂中的计量泵，则是用一台变频器传动多台同步电动机同步旋转的例子。

5、机械装置的简单化、标准化：如果电网频率不同(常见有50Hz和60Hz两种)，电动机的选用和机械装置的设计都要有所区别。对于采用变频器传动的情况，则不必改变机械设备的结构和电动机的型号，即可在不同电网频率下实现可靠的调速传动运行，使机械设备的设计容易实现标准化。

6、运行可靠性的提高：变频调速传动装置的应用，不存在直流电动机传动情况下由电刷和换向器所引起的故障，可靠性大大提高。

目前的高压变频器，由于软件功能的充实，所以保护功能特别完善。对于电源瞬时停电和因噪声干扰引起的一次性异常，变频器可以自动诊断故障的来源，同时利用故障后再启动功能在不停车的情况下进行再启动。再启动成功后，故障的原因存储在内部存储器中，可随时调出，并显示故障原因以供分析和处理。

这些功能使运转可靠性大大提高，可以保证生产的连续性，甚至可以实现夜间无人运转。

六、延长设备使用寿命

采用变频调速后，可以避免因通过阀门控制使泵过多偏离额定工作区而引起的

振动，这种振动严重时会引起悬臂泵轴头断裂。由于高压变频器所特有的软启动、

精调节的功能，启动缓慢及转速的降低，相应地延长了许多零部件如密封、轴承的寿命，特别是减轻了启动机械转矩对电动机的机械损伤和启动冲击电流对设备的损害，有效地延长了电动机的使用寿命，降低了检修维护成本，节约了大量维护费用。

1、制电动机的启动电流：当电动机通过工频直接启动时，它将会产生7~8倍的电动机额定电流。这个电流值将大大增加电动机绕组的电应力并产生热量，从而降低电动机的寿命。而变频调速系统则可以在零速零电压启动(当然可以适当加转矩提升)。一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照U/F或矢量控制方式带动负载进行工作。使用变频调速系统能充分降低启动电流，提高绕组承受力，用户获得的直接的好处就是电动机的维护成本将进一步降低，电动机的寿命则相应增加。变频器对于传送带的启停控制、多段速控制尤其有效,由于电动机经常处于开关或绕组切换状态、使用了变频器后、就可以保证电动机的运行寿命。

2、可控的加速功能：变频调速系统能在零速启动并按照用户的需要进行光滑的加速,而且其加速曲线也可以选择(直线加速、S形加速或者自动加速)。而通过工频启动时对电动机或相连的机械部分的轴或齿轮都会产生剧烈的振动。这种振动将进一步加剧机械磨损和损耗，减少机械部件和电动机的寿命。

3、受控的停止方式：如同可控的加速一样，在变频调速系统中，停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以选择(减速停车、自由停车、减速停车+直流制动)，同样它能减少对机械部件和电动机的冲击，从而使整个系统更加可靠，寿命也会相应增加。

4、平均转速下降而使设备寿命延长：如风机、水泵、空气压缩机等在全速运行时,由于阻转矩很大，各部分磨损以及主要部件所受到的应力都很大。采用变频调速系统后。由于平均转速的降低，应力和磨损都大为减小，使机器寿命得到延长。

AD-BPF系列高压变频器采用 的自动稳压技术（AVR功能），当输入电网电压发生波动时AVR功能可以保持变 频器的输出电压不受影响，对电动机提供 强有力的保护，使整个生产工艺系统稳定，AD-BPF变频器是一种 、节能、无电网污染的高压大功率变频调速装置，高可靠性，性能优异。

奥东电气专业生产高低压软启（起）动柜、高低压开关固态一体化软启（起）动柜、高压笼型液阻软启（起）动柜，高压绕线液阻软启（起）动柜、高压智能磁控软启（起）动柜、高压电抗软启（起）动柜，高压变频器、静止式进相器、智能式变负载进相器、智能式变负载进相器、高压电动机无功就地补偿柜、SVG无功补偿装置、高压电动消防泵巡检控制柜、全数字同步电机励磁柜、高低压开关柜，欢迎来电咨询。