(三)高性能低压变频器
1.技术适用范围
适用三相异步电动机控制系统节能技术改造。
2.技术原理及工艺
通过将工频电压转换为直流电压,然后将直流电压再转化为可变频率可变幅值的电压,从而改变电机输入电压,可在满足转速、力矩情况下匹配电机负载自适应调节,对运行功率、效率进行动态优化,实现对交流异步电机调速,有效降低电机系统能耗。高性能低压变频器系统结构如图所示。

高性能低压变频器系统结构图
3.技术指标
(1)交流电机效率比直流电机高:2%~3%;
(2)开环转矩精度:±2%;
(3)开环转矩脉动:±3%;闭环转矩脉动:±2%;
(4)速度精度:±0.001%。
4.技术功能特性
(1)采用实时多任务、多时间尺度,支持多通信协议的协调统一操作系统,实现控制器快速实时响应和高精度控制,适应高端变频器及系统应用的需求;
(2)采用控制器、功率单元和变频器之间的快速协调通讯,实现功率单元模块化应用以及变频器并联扩容;
(3)采用故障数据记录系统、远程监控技术、故障诊断技术,提高变频器的可维护性。
5.应用案例
新抚钢棒线材生产线改造项目,技术提供单位为中冶京诚工程技术有限公司。
(1)用户用能情况:生产过程中,物料分批次逐步进入连续生产线,对于生产线上所有设备都处于断续工作制,生产过程存在大量负荷冲击过程。
(2)实施内容及周期:新抚钢棒线材生产线共 150 余台低压变频电机,整条生产线设计供电功率为 20 兆瓦,采用国产高性能低压变频技术进行节能改造。实施周期三个月。
(3)节能减排效果及投资回收期:改造完成后,由于交流电机免维护,且省去冷却水部分,每年减少运维成本,交流电机效率比直流电机高 2%~3%,可节电 107 万千瓦时/年,综合节约标准煤 331.7 吨/年,减排 CO2 919.6 吨/年。投资回收期 3 年。
6.预计到 2025 年行业普及率及节能减排能力
预计到 2025 年行业普及率可达到 5%。可实现节约标准煤 13万吨/年,减排 CO2 36 万吨/年。