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大连新钢集团炼铁厂变频节能改造方案与效果分析

内容摘要

变频调速技术是国内外都非常认可的最有发展前途的调速方式，因为它具有适用范围广，拥有节能效果以及高功率因数、高效率，启制动性能和调速效果优异等等优点。本文在总结前人研究的基础上，指出了变频技术的国内外研究现状，并对变频技术的基本理论进行相关的分析，为了对变频技术有一个细致的了解，本文以大连新钢集团炼铁厂节能改造为例，详细地介绍了变频节能系统配置、变频控制系统的基本原理以及变频节能系统调试过程，并总结出改造的结果。通过本文的研究，以期能够为今后变频节能技术研究提供更好的发展方向和借鉴的意义。

关键词：变频技术；变频器；变频调速；节能运行

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 4

1.1课题的背景及意义 4

1.2国内外发展现状 5

1.2.1国外变频技术发展现状 5

1.2.2我国变频技术发展现状 5

1.3论文主要工作 6

2大连新钢集团炼铁厂变频节能改造原理 6

2.1大连新钢集团炼铁厂的工作原理 6

2.2大连新钢集团炼铁厂变频节能原理 8

3大连新钢集团炼铁厂变频控制系统 8

3.1变频节能系统配置 8

3.1.1变频改造方案 8

3.1.2变频改造设置 10

3.2变频控制系统的基本原理 11

3.2.1系统组成与原理 12

3.2.2移相变压器 12

3.2.3功率单元电气原理 12

3.2.4控制系统 13

3.2.5控制方式 13

3.2.6主要技术参数 14

3.3系统调试及参数 15

4大连新钢集团炼铁厂变频改造方案分析 16

4.1节能分析 16

4.1.1电机运行控制 16

4.1.2变频调速运行效果 16

4.2经济效益分析 16

4.3附加效益 17

5结论 17

参考文献 18

1绪论

1.1课题的背景及意义

当前，由于我国人口数量不断增加，人们在能源和各种资源的消耗不断增大，存在着未来能源短缺的危险。从当前国家乃至世界的能源政策方针看，加强对能源的节约和科学利用，是需要面对的重点课题。当前，我国电动机应用的能效低，工业高能耗问题一直客观存在。因此，加强电机相关的节能技术的研究及应用显得十分必要。

变频技术就是一种节能技术，其通过技术手段来达到改变电气设备的工频并控制设备的输出功率的目的。随着微电子，电力电子，计算机和自动控制理论的发展，变频技术进入了一个崭新的时代，完全成熟的技术也进入了其应用的新高潮。轴的输出通过变频和速度调节来改变，目的是减少输入功率并节省功率。

变频技术涵盖的内容十分的广泛，它主要是由传动技术、电力电子技术以及计算机技术等组合而成的综合性的新技术，包含了电力系统和机械设备方面的各种知识，它在工作的时候将工频电流的信号频率通过相应的操作转变成其他的频率，这样的转变主要是运用半导体的原件进行操作完成，然后再把交流电源转变成直流电，在对频率进行转化的时候，使得机电设备的节省率控制在最佳的范围，总之，变频技术简单而言就是将电气设备的使用频率进行相应的转化，使得电气设备处于最省电的状态，使得电流的频率同发电机的转速保持同等的一致，这种技术能够使得电机平稳的进行工作，同时可以进行自动化的减速和加速处理，在提高电气设备工作效率的前提下，尽量地减少能源的损耗。

电能作为使用最广泛的基本能源，对于促进社会和经济发展以及提高人们的生活水平非常重要。火电在我国的能源结构中仍然占据着主导地位。由于发电厂中所有类型的辅助设备都需要大量能源，因此其制造过程还涉及大量电能消耗。风扇和水泵是发电厂的主要辅助设备，其运行效率低。当前，大多数家用锅炉风扇和蒸汽轮机水泵直接由交流电动机驱动，其运行方式为恒速运行。当电网达到峰值时，此类辅助设备会在低负载下运行，从而导致大量能源浪费。因此，在风机和泵的运行中节省能源的潜力是巨大的。

在实际运行过程中，电驱动系统需要具有调节速度的能力，即实现变速运行，以达到提高工作效率，确保工作质量和节约能源的目的。由于电力电子技术的飞速发展，成功开发了许多新型可控电力电子设备，并且交流调速技术也得到了快速发展。在各种类型的交流调速系统中，变频调速技术因其高效，高性能而成为最有前途的交流调速技术。变频调速技术是目前公认的实用安全性高，节能效果显著，技术性能稳定的交流电动机调速技术。采用变频调速和节能转换后，交流电机可以在运行条件不断变化的情况下减少能量损失。同时，通过调节变频速度，可使