变频器控制在供热系统中的节能效果分析_梁久永.pdf

《变频器控制在供热系统中的节能效果分析_梁久永.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、现代物业·新建设2012年第11卷第9期ModernConstruction现代建设变频器控制在供热系统中的节能效果分析梁久永孔令军（济宁市燃气热力管理办公室，山东济宁272000）摘要：阐述了变频器的工作原理、控制方式和在供热循环系统中的应用与节能效果，分析了其结构及工作原理。理论联系实践证明了变频调速控制对供热系统显著的节能效果，定量分析计算出节能比例。关键词：节能；变频控制；电机水泵中图分类号：TM43文献标识码：A　文章编号：1671-8089（2012）09-0025-03国家有关部门不断对建筑节能提出硬性要求，建筑功成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分

2、为IGBT能日趋多样化，供热系统也复杂多变。随着变频器的推三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤广，其在集中供热系统中也被越来越广泛地应用，主要是波、直流储能和缓冲无功功率。补水泵和循环水泵的变频控制。目前补水泵应用变频控制（二）谐波抑制较多。变频调速属于无转差损耗的高效调速方法，功率因变频器使用的突出问题就是谐波干扰，当变频器工作数能达到90%以上。变频器不仅可以直接控制电机转速，时，输出电流的谐波电流会对电源造成干扰。虽然各变频而且在变频的同时，电源电压也可以依据负载大小相应调器厂家对变频器谐波的治理均采取了措施且基本达到国家节，利用变频器调节转速来实现

3、对水泵流量、压力的调标准要求，但谐波仍然是变频器选型和使用中最需要关注节，使供热系统运行更加稳定,操作更为方便。特别是供的问题。热系统循环泵，作为动力消耗的主要部分，变频控制具有变频器的输出电压中含有除基波以外的其他谐波。较更大的节能意义。同时，变频控制减少了水压变化对阀低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较门、管件、换热器、水泵等设备的冲击，延长了设备使用高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力年限，减少了检修次数，带来良好的经济效益和社会效不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。益。二、变频器的控制方式一、变频器的工作原理（一）U/f=C的正弦

4、脉宽调制（SPWM）控制方式（一）变频调速原理其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬n＝60f（1－s）/p（1）度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产式中：n—异步电动机的转速；业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频f—异步电动机的频率；时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较s—电动机转差率；显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有p—电动机极对数。直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如由式（1）可知，转速n与频率f成正比，只要改变频人意，且系统性能不高，控制曲线会随负载的变化而变率f即可改变电动机的转速，

5、当频率f在0～50Hz的范围内化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频调速就是通过阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。改变电动机电源频率实现速度调节的。因此人们又研究出矢量控制变频调速。变频器主要采用交-直-交方式，先把工频交流电源通（二）电压空间矢量（SVPWM）控制方式过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频它以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组形

6、，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用–25–现代建设ModernConstruction现代物业·新建设2012年第11卷第9期后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误泛地应用于工业上。使用变频器对电动机电源进行技术改差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影造成为各企业节能降耗、提高效率的重要手段。响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。（三）矢量控制（VC）方式矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic，通过三相－二相变换，等

7、效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1、Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1（Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流），然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，图1变频器补水系统示意图实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。（一）变频器在补水系统中的作用通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场要保证供热系统中近端和远端的用热设备（用户）都两个分量，