一、技術名稱:變頻器調速節能技術
二、技術所屬領域及適用范圍:主要用在起重機械、紡織化纖、油氣鉆采、 冶金、石油石化、煤炭、電梯、建材、電力、市政、食品飲料和煙草、塑膠、機床、造紙印刷等領
三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀
目前國內帶變動負載、具有節能潛力的電機至少還有1.8億kW。近年來,我國變頻器市場需求正保持著22%-30%的增長率。目前該技術可實現節能量90萬tce/a,CO2減排約238萬t/a。
四、技術內容
1.技術原理
對電動機的控制方式有:V/f、SVC、VC、DTC等;有滑模變結構,模型參考自適應技術;有模糊控制、神經元網絡,專家系統和各種各樣的自優化、自診斷技術等。
(1)實現高水平的控制;
(2)開發清潔電能的變流器,網側和負載側有盡可能低的諧波分量;
(3)縮小裝置的尺寸,功率和控制元件具有高的集成度;
(4)高速度的數字控制,數字控制模板有足夠的實現各種控制算法;
(5)模擬與計算機輔助設計(CAD)技術。
2.關鍵技術
基于轉子磁場定向的真正無速度傳感器矢量控制技術。
3.工藝流程
在工業現場應用變頻器重點考慮的是過載能力和精度控制,研發選取可以測試和校準輸出電流與轉矩的交流電力測功機系統,為產品性能提高提供保障。同時加強高溫老化試驗,加強散熱處理,為產品的穩定可靠提供了保障。
五、主要技術指標
速度控制精度:±0.5%(無速度傳感器)、±0.05%(有速度傳感器);
轉速波動:±0.5%(無速度傳感器)、±0.2%(有速度傳感器);
轉矩響應時間:20ms(無速度傳感器)、5ms(有速度傳感器);
調速范圍:1:200(無速度傳感器)、1:1000(有速度傳感器)。
六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀
國內變頻調速產品已達到國際同類產品先進水平。國內變頻調速產品其性能良好,能保證本地化的長期服務;產品應用廣泛,性價比高,節能減排效果顯著,能盡快收回投資;國內品牌在不斷成長,已從國產化走向國際化,隨我國主機產品配套出口許多國家;并正在在市場競爭中克服不足。國外產品在國內比重已降至50%以下,國外產品如果沒有完全本土化,就無法從根本上解決在成本和服務方面的問題,國內企業已獲得長足發展的機會。
七、典型應用案例
案例應用單位:湖南資興市高塘民生選礦廠
技術提供單位:北京阿啟蒙技術有限公司
建設規模:在破碎機、球磨機、攪拌機、復選機環節做節能改造。主要技改內容:配置1臺315KW,2臺220KW,2臺110KW變頻器,根據負載的情況,自動做變頻調速。年節能量100噸標煤。經濟效益:節能改造一期投資18.8萬元,購進5臺變頻器,改造前每個月電費25萬元,節能率12%,每個月節省費用3萬元,投資回收期7個月。后續每年僅有大約5%的設備維護費用,約0.94萬/年,設備使用壽命5年以上。
八、推廣前景及節能減排潛力
未來5年,預計該技術可推廣到40%,節能能力可達180萬tce/a,減排能力達475萬tCO2/a。
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