涡轮增压器工作原理
发动机按照进气方式,可以分为自然吸气和增压吸气两种方式。自然吸气,顾名思义,就是发动机的进气不经过任何外力的辅助,完全通过气缸的真空吸入空气。增压吸气,目前又分为机械增压和废气涡轮增压两种方式。今天,我们只讨论废气涡轮增压。
发动机工作的两个要素:空气和燃油。无论怎样设计发动机,都要围绕着这两个要素做文章。想要提高发动机的功率和扭力,无非是提高发动机的供油量和进气量。增加供油量很容易,但是增加进气量就难了。因为,空气有特定的物理特性,仅仅靠自然吸气能力是有限的。于是,曾经在柴油发动机上大获成功的废气涡轮增压技术被移植到汽油机上。
发动机工作中排出的废气是高温高压的,通常会通过三元催化,消音器,排气管白白排出车外,废气涡轮增压发动机正是利用了废气,通过一个位于排气管的涡轮,废气的压力可以推动该涡轮高速旋转,而该涡轮通过一个联动装置,可以驱动另一个位于进气位置的涡轮也高速旋转(最高转速可达上万转/分)。进气涡轮通过旋转对新鲜空气进行压缩,使其密度大大增加,高压气体的温度很高,不适合发动机燃烧需要,所以还要通过一个中冷
发动机按照进气方式,可以分为自然吸气和增压吸气两种方式。自然吸气,顾名思义,就是发动机的进气不经过任何外力的辅助,完全通过气缸的真空吸入空气。增压吸气,目前又分为机械增压和废气涡轮增压两种方式。今天,我们只讨论废气涡轮增压。
发动机工作的两个要素:空气和燃油。无论怎样设计发动机,都要围绕着这两个要素做文章。想要提高发动机的功率和扭力,无非是提高发动机的供油量和进气量。增加供油量很容易,但是增加进气量就难了。因为,空气有特定的物理特性,仅仅靠自然吸气能力是有限的。于是,曾经在柴油发动机上大获成功的废气涡轮增压技术被移植到汽油机上。
发动机工作中排出的废气是高温高压的,通常会通过三元催化,消音器,排气管白白排出车外,废气涡轮增压发动机正是利用了废气,通过一个位于排气管的涡轮,废气的压力可以推动该涡轮高速旋转,而该涡轮通过一个联动装置,可以驱动另一个位于进气位置的涡轮也高速旋转(最高转速可达上万转/分)。进气涡轮通过旋转对新鲜空气进行压缩,使其密度大大增加,高压气体的温度很高,不适合发动机燃烧需要,所以还要通过一个中冷
装置冷却一下,然后供发动机使用。通过涡轮增压,发动机的功率和燃烧效率可以大大提高,以1.8T为例,可以等同于2.3的自然吸气发动机。小排量,大功率,代表着当前发动机技术的最高水平。
最重要的是,该发动机的最大扭力可以从1750-4600转之间保持210的最大值,即发动机扭力曲线呈现平台结构,这是汽车发动机设计的最高目标,发动机的最大扭力区间极大,使得驾驶感觉任何时速段,动力源源不绝,用之不竭。这是世上任何一款自然吸气发动机都无法达到的高度。
大家在选购汽车时经常会看到很多车的型号后面有一个T字,象宝来1.8T,奥迪A6 1.8T,大众帕萨特1.8T等。经销商会告诉你,这些带T的型号装配了涡轮增压发动机,他比普通发动机拥有更好的动力,也有更好的燃油经济性。那么涡轮增压器在发动机中到底起什么作用?为什么他能有效的提高动力输出呢?
其实T这个字母是单词Turbo的缩写。他的结构很简单,但作用却不容忽视。大家都知道,普通的发动机是靠活塞向下行程时,把空气吸入到汽缸中的。而涡轮增压发动机却是
最重要的是,该发动机的最大扭力可以从1750-4600转之间保持210的最大值,即发动机扭力曲线呈现平台结构,这是汽车发动机设计的最高目标,发动机的最大扭力区间极大,使得驾驶感觉任何时速段,动力源源不绝,用之不竭。这是世上任何一款自然吸气发动机都无法达到的高度。
大家在选购汽车时经常会看到很多车的型号后面有一个T字,象宝来1.8T,奥迪A6 1.8T,大众帕萨特1.8T等。经销商会告诉你,这些带T的型号装配了涡轮增压发动机,他比普通发动机拥有更好的动力,也有更好的燃油经济性。那么涡轮增压器在发动机中到底起什么作用?为什么他能有效的提高动力输出呢?
其实T这个字母是单词Turbo的缩写。他的结构很简单,但作用却不容忽视。大家都知道,普通的发动机是靠活塞向下行程时,把空气吸入到汽缸中的。而涡轮增压发动机却是
先把空气压缩,然后再吸入到汽缸当中去的。这样汽缸内的空气密度更大,所以单位体积内的氧分子也就增多了,因此可以获得更好的进气效果,这样带来的直接好处就是燃烧释放的能量增多,功率也就提高了。而且这个功率还不是提高一点点,通常一台装备了涡轮增压的四汽缸发动机,如果增压值够高,那么他的动力可以相当一台六缸发动机的输出。 那么空气是怎样被压缩的呢?压缩以后的空气又是这样被吸入到汽缸中的呢?(如图)
此主题相关图片如下:
上图就是一套简单的涡轮增压系统的工作原理。图中蓝的为进气管,红的为排气管。从图中箭头的指向很容易看出:从发动机汽缸中排出的废气,通过排气管被引入到废气涡轮处,由于发动机废气具有高温高压的特性,因此他本身是含有很大的能量的。这些能量足可以驱动一个废气涡轮以每分中10万转的速度高速旋转。废气涡轮通过中间轴带动进气涡轮以同样的速度旋转,这样,就可以大量压缩新鲜空气,以提高空气密度。由于空气压缩以后会放热,为了避免汽缸内温度过高而引起汽油自然,所以必须先把高压空气引入到
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上图就是一套简单的涡轮增压系统的工作原理。图中蓝的为进气管,红的为排气管。从图中箭头的指向很容易看出:从发动机汽缸中排出的废气,通过排气管被引入到废气涡轮处,由于发动机废气具有高温高压的特性,因此他本身是含有很大的能量的。这些能量足可以驱动一个废气涡轮以每分中10万转的速度高速旋转。废气涡轮通过中间轴带动进气涡轮以同样的速度旋转,这样,就可以大量压缩新鲜空气,以提高空气密度。由于空气压缩以后会放热,为了避免汽缸内温度过高而引起汽油自然,所以必须先把高压空气引入到
中冷器进行冷却,冷却以后的空气才能允许在汽缸内安全的燃烧。
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上图就是涡轮增压气的结构。从图中的箭头指向就很容易看出涡轮增压气的工作过程。这里要提出一个关键的机构,那就是涡轮轴的润滑系统。可别小看两个涡轮叶片之间的这个轴承,它的工作环境是非常恶劣的。不难想象,发动机的排器温度是非常高的,它要在如此高的温度情况下,以每分钟10万转以上的转速告诉旋转,这就对它的耐高温可耐磨性能提出了很高的要求。所以在这个轴承的壳体上特地开了两个孔,通过这两个孔,因入部分润滑油,让中间轴能悬浮在油膜上做高速旋转,这样才能保证它有更好的可靠性和耐用性。
涡轮增压器通常根据涡轮的直径划分成不同的等级。涡轮直径越大,那么压缩空气的能力就越强,所以增压值就越高,那么发动机产生的动力就越大。但是增压值不能无限制的
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上图就是涡轮增压气的结构。从图中的箭头指向就很容易看出涡轮增压气的工作过程。这里要提出一个关键的机构,那就是涡轮轴的润滑系统。可别小看两个涡轮叶片之间的这个轴承,它的工作环境是非常恶劣的。不难想象,发动机的排器温度是非常高的,它要在如此高的温度情况下,以每分钟10万转以上的转速告诉旋转,这就对它的耐高温可耐磨性能提出了很高的要求。所以在这个轴承的壳体上特地开了两个孔,通过这两个孔,因入部分润滑油,让中间轴能悬浮在油膜上做高速旋转,这样才能保证它有更好的可靠性和耐用性。
涡轮增压器通常根据涡轮的直径划分成不同的等级。涡轮直径越大,那么压缩空气的能力就越强,所以增压值就越高,那么发动机产生的动力就越大。但是增压值不能无限制的
加大。因为增压值越大,空气压缩以后释放出来的热量也越多,由于中冷气的冷却能力有限,那么灼热的空气在汽缸中就会很容易引起汽油自然,这样,不但不能达到增压的效果,发动机的动力反而会衰减。严重时甚至会爆缸,导致整个发动机的瘫痪。所以涡轮器的增压值是通过严格的计算和实验确定的,不能随意改动。
既然涡轮增压器能很大幅度的提高汽车动力,那为什么不是所有的车都装备了它呢?这里面当然是有原因的。我们可以想想,涡轮是具有一定质量的运动部件,那么要把他从静止状态加速到10万转/分钟以上的转速是需要花一点时间的。大家都知道,发动机在待速或低转速工况下工作时,需要的进气量小,涡轮转速低。但如果此时急加速,那么就突然需要很大的进气量来提高发动机的动力输出。而此时涡轮叶片需要一定的时间才能提高其转速,增大进气,虽然这个时间不算长,但驾驶起来会有明显的滞后感。这种现象我们叫做涡轮迟滞。所以在起步和低速状态下急加速时,驾驶者会明显感到有些力不从心,但发动机转速上升以后,就会感到一股汹涌澎湃的动力突然涌现。人们常说涡轮增压发动机后劲足就是这个道理。
既然涡轮增压器能很大幅度的提高汽车动力,那为什么不是所有的车都装备了它呢?这里面当然是有原因的。我们可以想想,涡轮是具有一定质量的运动部件,那么要把他从静止状态加速到10万转/分钟以上的转速是需要花一点时间的。大家都知道,发动机在待速或低转速工况下工作时,需要的进气量小,涡轮转速低。但如果此时急加速,那么就突然需要很大的进气量来提高发动机的动力输出。而此时涡轮叶片需要一定的时间才能提高其转速,增大进气,虽然这个时间不算长,但驾驶起来会有明显的滞后感。这种现象我们叫做涡轮迟滞。所以在起步和低速状态下急加速时,驾驶者会明显感到有些力不从心,但发动机转速上升以后,就会感到一股汹涌澎湃的动力突然涌现。人们常说涡轮增压发动机后劲足就是这个道理。
为了解决迟滞的问题,奥迪TT使用了双涡轮增压的解决方案。所谓双涡轮增压,就是在发动机上安装两个涡轮增压器,一个是直径较小的低值增压,在发动机转速较低时起用;一个是直径较大的高值增压器,在发动机转速较高时才启动。这在一定程度上能缓解涡轮迟滞现象,但也不能彻底根治问题。不过,如果车子装用了自动变速器,那么短暂的涡轮迟滞带来的不愉快的感觉会被自动变速器的液力变矩器吸收掉,驾驶者就几乎察觉不到了。
正因为涡轮增压技术有迟滞的通病所以很多厂家并没有使用它。象本田,宝马,法拉利这种强调引擎响应性的车厂,都没有考虑过涡轮增压技术的应用。但涡轮增压还有一个明显的好处就是能让小排量的发动机发挥出大排量发动机的动力性能,而仅仅只有小排量发动机的体积。所以保时捷就是把涡轮增压技术引入到高性能跑车上的一个代表。因为保时捷911Turbo使用的是后置发动机设计,狭小的发动机仓根本容不下一台8缸机器。为了达到8缸发动机的动力效果,就在水平对置6汽缸的发动机上安装了涡轮增压器,输出功率达到了420匹,相当与一台8缸发动机的动力水平。
正因为涡轮增压技术有迟滞的通病所以很多厂家并没有使用它。象本田,宝马,法拉利这种强调引擎响应性的车厂,都没有考虑过涡轮增压技术的应用。但涡轮增压还有一个明显的好处就是能让小排量的发动机发挥出大排量发动机的动力性能,而仅仅只有小排量发动机的体积。所以保时捷就是把涡轮增压技术引入到高性能跑车上的一个代表。因为保时捷911Turbo使用的是后置发动机设计,狭小的发动机仓根本容不下一台8缸机器。为了达到8缸发动机的动力效果,就在水平对置6汽缸的发动机上安装了涡轮增压器,输出功率达到了420匹,相当与一台8缸发动机的动力水平。
经销商们经常说,Turbo发动机比普通发动机更节油,这并没错。但很多人会感觉到,开同一款1.8T发动机的车却比1.8发动机的更耗油。这是为什么呢?其实这个省油是相对的。Turbo是通过发动机废气驱动涡轮,涡轮的运动并没有损耗发动机的功率,相反压缩以后进气比普通吸气更强。所以发动机的工作效率是提高了的。也就是说同排量的发动机带T的工作效率更高而不是用油更少。那么要比较油耗就不能光比排量,而拿功率相当的车进行比较,那就肯定是Turbo更省了。
目前日本的很多厂家喜欢使用Turbo技术,典型代表就是富士系列和三菱EVO。在欧洲最早把Turbo引入到汽车上来的就瑞典的审宝,后来沃尔涡也开始使用增压技术。德国也有两家车厂喜欢用涡轮增压,那就是奥迪和保时捷代表车型就是RS6和911Turbo。这些车厂都是当今世界上制造高性能涡轮增压发动机的佼佼者!
涡轮增压泵起初是在飞机上的使用的,后来慢慢演变到汽车上面的
主要的工作功效是在原有配件不便的情况下,增加引擎的功率输出,使引擎更加能POWER!但是使用涡轮增压泵也有它本身的缺陷,因为它主要输出的动力是引擎排放出来的废气进行的动力传动,所以确定了它工作环境的恶劣,在加上工作温度是HIGH,所以散热对它很重要,大众
目前日本的很多厂家喜欢使用Turbo技术,典型代表就是富士系列和三菱EVO。在欧洲最早把Turbo引入到汽车上来的就瑞典的审宝,后来沃尔涡也开始使用增压技术。德国也有两家车厂喜欢用涡轮增压,那就是奥迪和保时捷代表车型就是RS6和911Turbo。这些车厂都是当今世界上制造高性能涡轮增压发动机的佼佼者!
涡轮增压泵起初是在飞机上的使用的,后来慢慢演变到汽车上面的
主要的工作功效是在原有配件不便的情况下,增加引擎的功率输出,使引擎更加能POWER!但是使用涡轮增压泵也有它本身的缺陷,因为它主要输出的动力是引擎排放出来的废气进行的动力传动,所以确定了它工作环境的恶劣,在加上工作温度是HIGH,所以散热对它很重要,大众
系列的这两款车型是通过机油散热的.这里也就是为什么很多泵到了后期需要更换的时候都或多或少在尾气中都是一些机油的味道!因为是涡轮增压泵中油封已经被破坏了,也就不能起到封油的作用,没有被封住的油也就流到了泵的通气中,跟随着尾气一起被排放出去了.
很多的新司机在驾驶过程中不在乎甚至不知道在涡轮增压泵的油注意事项的,下面简单的说明下:
l冷车启动在发动机处于冷状态时要求司机在发动机启动怠速运 行至少30秒后才可以移动车辆,尽量避免由于发动 机冷启动后润滑油压力不足时涡轮泵转速过高,发生卡死的故障。涡轮增压装置的润滑是靠发动机机油泵工作后产生的压力通过特制的油管来实现的,如果在冷启动后急于移动车辆,涡轮泵转速、负荷迅速加大,而机油压力又偏低,就出现涡轮增压泵卡死的故障。
2停车熄火在车辆跑完高速以后,发动机不应该马上熄火,因为涡轮增压泵在惯性的作用下,仍在高速旋转,此时涡轮轴的润滑是靠发动机机油泵的工作完成的,如果此时发动机熄火,将立即停止所有润滑,而高速旋转的涡轮轴因缺少润滑会发生卡死的故障,所以正确的操作方法是,在跑完高速,停车以后先怠速着一会儿,大概90秒左右,而后再将发动
很多的新司机在驾驶过程中不在乎甚至不知道在涡轮增压泵的油注意事项的,下面简单的说明下:
l冷车启动在发动机处于冷状态时要求司机在发动机启动怠速运 行至少30秒后才可以移动车辆,尽量避免由于发动 机冷启动后润滑油压力不足时涡轮泵转速过高,发生卡死的故障。涡轮增压装置的润滑是靠发动机机油泵工作后产生的压力通过特制的油管来实现的,如果在冷启动后急于移动车辆,涡轮泵转速、负荷迅速加大,而机油压力又偏低,就出现涡轮增压泵卡死的故障。
2停车熄火在车辆跑完高速以后,发动机不应该马上熄火,因为涡轮增压泵在惯性的作用下,仍在高速旋转,此时涡轮轴的润滑是靠发动机机油泵的工作完成的,如果此时发动机熄火,将立即停止所有润滑,而高速旋转的涡轮轴因缺少润滑会发生卡死的故障,所以正确的操作方法是,在跑完高速,停车以后先怠速着一会儿,大概90秒左右,而后再将发动
机熄灭。
什么叫变频调速技术,它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道,目前,无论哪种机械调速,都是通过电机来实现的。从大范围来分,电机有直流电机和交流电机。过去的调速,多数用直流电机,由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点:滑环和碳刷要经常拆换,给人们带来太大的麻烦。因此有人就想,如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好!因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。
到20世纪80年代,由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展,才出现了对交流机来说最好的变频调速技术,它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式,乃至直流电机调速,而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物,只有在技术高度发展的今天,才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物?一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的 SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等
什么叫变频调速技术,它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。大家都知道,目前,无论哪种机械调速,都是通过电机来实现的。从大范围来分,电机有直流电机和交流电机。过去的调速,多数用直流电机,由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点:滑环和碳刷要经常拆换,给人们带来太大的麻烦。因此有人就想,如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好!因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。
到20世纪80年代,由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展,才出现了对交流机来说最好的变频调速技术,它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式,乃至直流电机调速,而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物,只有在技术高度发展的今天,才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物?一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的 SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等
电力电子器件来完成的。什么叫逆变:就是直流变交流(DC-AC)那么交流变直流就叫整流(AC-DC)。二是它的控制部分和负载状态的检测是由CPU(32位计算机)来完成,这是微电子器件发展的结果。三是内置4-20mA 接口和 RS485 接口可以和仪表、DCS 相接,通过总线Profibus、Interbus 通讯。
调速节能原理从二个方面来说明:
1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量,这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时,则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比,若风量减半Q2 =50%输出时,则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比,它比N1减少不多,这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时,转数由n1降至n2,按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线,C点为新的工矿点,这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比,在满足同样风量Q2情况下,轴功能降低很多,节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比,可见节电效果十分显著。
调速节能原理从二个方面来说明:
1、风机水泵的节电原理就是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量,这是一个节电的有效途径。在用档风板控制额定风量Q1=100%输出时,则轴功率N1与面积AH1 OQ1成正比,若风量减半Q2 =50%输出时,则轴功率N2与面积BH2 OQ2成正比,它比N1减少不多,这是因为需要克服档风板阻力增大风压所致。如果采用调速控制同样风量减半输出时,转数由n1降至n2,按风机参数比例定律画出n2时的特性曲线,C点为新的工矿点,这时轴功率N2与面积CH3OQ2成正比,在满足同样风量Q2情况下,轴功能降低很多,节省的功率耗损△N与面积BH2H3C成正比,可见节电效果十分显著。
2、流体力学的观点
流量∝转速,压力∝转速^2,轴功率∝转速^3,若转速下降20%,则功率下降到51.2% ;若转速下降50%,则轴功率下降到12.5% ,即使考虑调速装置本身的损耗等因素,节电也是相当可观的。
为此,许多行业、如钢铁、有、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术,产生节电及增产的效果,下面举几个例子:
实例 1、空调类负载
家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等,而工厂和宾馆的空调容量要大的多,节电明显。
北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂,安装有 20吨/小时蒸汽锅炉3台,
流量∝转速,压力∝转速^2,轴功率∝转速^3,若转速下降20%,则功率下降到51.2% ;若转速下降50%,则轴功率下降到12.5% ,即使考虑调速装置本身的损耗等因素,节电也是相当可观的。
为此,许多行业、如钢铁、有、石油、石化、化工、纺织、机械、电力、建材、医药、煤炭、造纸、卷烟、酒店、自来水等行业都在许多设备中采用交流电机变频调速技术,产生节电及增产的效果,下面举几个例子:
实例 1、空调类负载
家庭用空调只有0.5HP、1HP、2HP、3HP等,而工厂和宾馆的空调容量要大的多,节电明显。
北京丽都假日饭店动力中心是一个集中供冷、供热的工厂,安装有 20吨/小时蒸汽锅炉3台,
300万大卡溴化锂制冷机4台,负责动力厂周围的丽都假日饭店、燕翔饭店、新万寿宾馆、国际学校、日本学校、德国学校及丽都饭店宿舍、托儿所、公园等涉外饭店、宾馆、公寓、学校的供热、供冷,供热面积30万平方米、供冷面积20万平方米。91年,对水泵制冷机、引风机采用变频控制,节电明显,一般在30~60%,年节电17.5万KW,优于其他调速方式。广州市鸣泉居度假村在冷热水、喷泉等设施上采用了变频调速控制,节电效果非常好。我们深圳市的东华假日酒店的空调也采用了变频调速,节电显著、房间温度适度。
实例 2、泵类负载
泵类负载,量大面广,包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、沙泵等,有低压中小容量,也有高压大容量。
茂名石化公司炼油厂从1990年开始先后在蒸馏、裂解、加氢、糠醛、酮笨等20多条生产线上使用161台变频调速装置。变频器总功率达8091KW。1990年10月至1992年2月对其中30台泵进行测试,在同等工艺下,采用调节阀控制耗电999.9KW,而采用变频调速电耗为
实例 2、泵类负载
泵类负载,量大面广,包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、沙泵等,有低压中小容量,也有高压大容量。
茂名石化公司炼油厂从1990年开始先后在蒸馏、裂解、加氢、糠醛、酮笨等20多条生产线上使用161台变频调速装置。变频器总功率达8091KW。1990年10月至1992年2月对其中30台泵进行测试,在同等工艺下,采用调节阀控制耗电999.9KW,而采用变频调速电耗为
396.7KW,节电603.2KW,节电率60.3%。采用变频控制时,电机和泵的转数下降,轴承等机械部件磨损减低,泵端密封系统不易损坏,电机故障率降低,维修工作量大为减少。94年后,该厂又采用了14套6KV大容量变频装置,节电40%到70%。1995年11月14日《中国石化报》第一版“茂名石化公司炼油节能居同行前面”文章称“仅通过变频调速技术一年就节电2000万千瓦时”。深圳梅林水厂首期设计日供水能力为60万立方米,八套离心水泵有4套采用了高—低—高型变频调速装置,95年节电83万度。深圳市益力矿泉水公司也在水泵上安置变频调速装置,取得了较好的节电效果。
实例 3、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。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行变频改造。
实例 3、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。如上海三菱、广州日立、青岛富士、天津奥的斯均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行变频改造。
许多人坐过深圳世界之窗的单轨高架游览车,该车行驶中频繁起动、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,我们采用了通用型变频器转矩矢量控制方式,成功解决了起动 /加速、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。这次改造是由我们深圳华能电子有限公司完成的。
案例 4、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。
东北制药厂氢化发酵岗位共有 8台6.5吨发酵罐,电机功率为18.5KW,原为齿轮调速,如遇搅拌速度变化需拆卸三角皮带,既笨重又不安全。改用变频调速后,年节电8.6万KW,发酵过程明显好转,提高了产品质量,减少了维修,仅减少三角带费用就节省3万元,减少
了工人劳动强度,有益于工厂,有益于工人。又如:石家庄华曙制药厂用10套315KW变频器拖动搅拌机在制药工艺中生产土霉素。
实例 5 、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△型转换 Y 型(星型)来节电的,效果一般。采用变频器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%,较好的取代过去的比例阀节流调速方式,大幅度降低能耗,珠三角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。
实例 6 、污水处理等环保类负载
环境保护越来越被重视,它关系到人类赖以生存的环境,连申奥也有环境指标。于是乎清
实例 5 、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△型转换 Y 型(星型)来节电的,效果一般。采用变频器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%,较好的取代过去的比例阀节流调速方式,大幅度降低能耗,珠三角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。
实例 6 、污水处理等环保类负载
环境保护越来越被重视,它关系到人类赖以生存的环境,连申奥也有环境指标。于是乎清
洁能源、绿城市均出现了。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。如广州炼油厂,改用曝气机污水处理的搅拌设备,采用笼式电机变频调速后,提高产品可靠性,节电40%以上,同时提高了活性污泥微生物的寿命,提高了污水处理的效果。再如佛山垃圾电厂在工艺中选用52台变频器。可见变频调速已成为环境保护的主要设备。中国石化总公司制定一个熄灭火炬(主要指大炼油厂的可烧气体)计划,即是把可燃气体输送到用变频调速的压缩机柜回收。
实例7、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。亚洲喷水最高的广东河源市音乐喷泉和规模很大的山东济南泉城广场音乐喷泉均属于此,即节电又效果颇佳,在施工音乐喷泉时,要注意变频器谐波对控制系统的干扰。
实例 8、卷烟机类负载
实例7、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。亚洲喷水最高的广东河源市音乐喷泉和规模很大的山东济南泉城广场音乐喷泉均属于此,即节电又效果颇佳,在施工音乐喷泉时,要注意变频器谐波对控制系统的干扰。
实例 8、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10,均非无级调速。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。
昭通卷烟厂十九台进口的格兰特4卷接包装联合机组采用变频调速后,日增产香烟200 箱,200箱香烟的利税相当19台变频器的价格,即一天收回投资。因而,卷烟机改造迅速,受益很大。现在国产的烟机大部分都装备了变频调速功能。
实例 9 、大型窑炉煅烧类负载
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、串极调速。由于这些调速方式或有滑环、或效率低,近年来,不少单位采用交流变频控制,效果很好。
株州冶炼厂锌浸出渣挥发回转窑是回收锌的主体设备,共有三台。窑外径2.8米,长44 米,
原用正流子电机和滑差电机拖动,故障多,经常跳闸,维修量极大。由于现场环境恶劣,导电尘埃多,电机火花不断。刷握、碳刷更换不断,90年小修56 次,更换碳刷1670只,刷握647只,严重的影响了生产。91年6月该厂完成了回转窑的变频调速改造。运行平稳、可靠、操作简单,没有发生因电机拖动故障而影响生产。年节电12万度,超产117.82万元。唐山碱厂轻灰煅烧炉是纯碱生产关键设备,直径3.6米,炉身长30米,总重266 吨,采用 220KW变频器拖动,低频启动好,旋转稳定,可靠性高,提高了产品质量,使该煅烧炉的生产进入全国先进行列。
实例 10 、吊车、翻斗车类负载
吊车、翻斗车等负载转矩大且要平稳,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。
独子山石化厂酮苯车间为三台过滤器的安装而设置一台20吨桥式起重机,工艺要求防爆,采用防爆笼型电机。原生产的吊车主钩、辅钩、大车、小车无调速功能,不能定位。力矩
实例 10 、吊车、翻斗车类负载
吊车、翻斗车等负载转矩大且要平稳,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。
独子山石化厂酮苯车间为三台过滤器的安装而设置一台20吨桥式起重机,工艺要求防爆,采用防爆笼型电机。原生产的吊车主钩、辅钩、大车、小车无调速功能,不能定位。力矩
小,吊起物体下滑,无法吊装19吨重的过滤器机座,使该车间晚开工一年多,损失千万元。91年7月采用变频调速加制动功能,使主钩、辅钩、大车、小车五台电机由一台变频器控制,效果很好。过载试验吊起22吨,很快把3台各重40吨的过滤机安装在10米高二层平台的机位上。
码头港机、车站龙门吊、货场堆取料机等都可以采用变频调速装置,以达到可靠、平稳、节电、少维修的目的。
变频调速装置,除节电显著外,还是某些生产工艺中必需的设备。
实例 11 、转炉类负载
转炉类负载,用交流变频代替直流机组简单可靠,运行稳定。
1994年5月1日,承德钢铁公司炼钢厂三套20吨转炉直流拖动系统全部处于故障状态。拟寻
码头港机、车站龙门吊、货场堆取料机等都可以采用变频调速装置,以达到可靠、平稳、节电、少维修的目的。
变频调速装置,除节电显著外,还是某些生产工艺中必需的设备。
实例 11 、转炉类负载
转炉类负载,用交流变频代替直流机组简单可靠,运行稳定。
1994年5月1日,承德钢铁公司炼钢厂三套20吨转炉直流拖动系统全部处于故障状态。拟寻
一个“又快又好”的恢复生产的调速方式,请来了我国电气转动专家刘宗富教授。在刘教授的建议下,由该公司经理定案,20吨转炉倾动和氧升降采用交流变频调速拖动。从供货到安装、调试、经过13 天,三台转炉全部正常投入生产。这是我国20吨转炉倾动和氧升降第一次采用变频调速。经过多年的生产应用,该系统运行稳定可靠,技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧主传动系统引起的热停工减少90%以上,年增产1.5万吨钢,节电22万度,直接经济效益231万元。为钢厂以后稳定的生产打下坚实的基穿 该系统1995年通过机械工业部鉴定,并被河北省评为技术进步一等奖。
实例 12 、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、体积些 操作简单。
粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机,众多的纺绽电机为150HZ/160V 。长期以来,国内粘胶行业一直使用电动——发电机组中频电源供电,称动变频。由于这种方法弊病太多,
实例 12 、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、体积些 操作简单。
粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机,众多的纺绽电机为150HZ/160V 。长期以来,国内粘胶行业一直使用电动——发电机组中频电源供电,称动变频。由于这种方法弊病太多,
而逐步采用交流变频电源供电,称静变频。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用静变频的厂家,八台160KW 变频器分二组供电(每组一台备用)。自1992 年12月生产以来,比动变频有明显的优势。
A.可靠。运行多年,未发生故障跳闸。
B.运行稳定,电压、频率波动极些
C 调频方便,为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。
水平对置发动机
D.噪音小,改善了操作人员的环境。
E.提高了产品质量。该厂一期工程(采用动变频供电),粘胶长丝合格率仅55.1% ,一等品合格率为零,二等品合格率为20%,而二期工程(采用静变频供电)平均合格率98.12%,一等品合格率88.7%。
A.可靠。运行多年,未发生故障跳闸。
B.运行稳定,电压、频率波动极些
C 调频方便,为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。
水平对置发动机
D.噪音小,改善了操作人员的环境。
E.提高了产品质量。该厂一期工程(采用动变频供电),粘胶长丝合格率仅55.1% ,一等品合格率为零,二等品合格率为20%,而二期工程(采用静变频供电)平均合格率98.12%,一等品合格率88.7%。
F.增加了产量。一期工程设计能力2000 吨/年,试生产半年,产量仅65.53吨,而二期工程设计能力1000吨/年,试生产半年,生产长丝685.25吨,大大超过设计能力。
G.节电13%。
由于静变频为粘胶行业带来极大的好处,不少企业,如吉林化纤厂、九江化纤厂、宜宾化纤厂、湖北化纤厂、丹东化纤厂、潍坊化纤厂(除宜宾外,均属上市公司)等均采用了静变频技术。
变频调速除节电外,还有增产、降耗、优质的效果。由于它具有体积些 重量轻、精度高、通用性强、工艺先进、功能丰富、保护齐全、可靠性高、操作简便等优点,深受使用人员欢迎,变频调速确是节能、降耗、优质、高产的理想设备,是迈入21世纪的首要的传动技术,利国利民
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