變頻技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：變頻技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]水利工程；自動化；變頻；供水；

中圖分類號：TV 文獻標識碼：A

前言

隨著自動化的快速發(fā)展和在各個領(lǐng)域的滲透，使基于自動化技術(shù)的水利工程建設(shè)和管理發(fā)展到了一個新的水平，并展示出了強勁的生命力和應(yīng)用前景。特別是變頻供水技術(shù)的成熟和迅速普及，給水利自動化提出了新的要求。近年來，伴隨著大量供水輸水工程的建設(shè)及改造，變頻供水技術(shù)在水利工程中的運用越來越廣泛。變頻供水技術(shù)的廣泛應(yīng)用標志著水利行業(yè)技術(shù)水平隨著時代的發(fā)展不斷進步。

二、變頻器簡介

變頻器的英文譯名是VFD（Variable-frequency Drive），是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機的電力傳動元件。變頻器之所以能實現(xiàn)對電動機的調(diào)速功能，主要是變頻器能夠?qū)㈦娫吹娜?或單相)交流電，經(jīng)整流橋整流為直流電(交—直變換)，再把直流電經(jīng)逆變器變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的三相(或單相)交流電源(直—交變換)。其間電能不發(fā)生任何變化，而只有頻率發(fā)生改變。三相異步電動機的轉(zhuǎn)速計算公式為：

式中：n--轉(zhuǎn)速； f1--供電頻率； s--異步電動機轉(zhuǎn)差率； p--磁極對數(shù)。

由上述公式可知，異步電動機調(diào)速的途經(jīng)有改變磁極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率和調(diào)整供電頻率。

三、變頻與供水關(guān)系論述

在供水系統(tǒng)中，流量是最根本的控制對象。由水泵—管道供水原理可知，調(diào)節(jié)供水流量，原則上有二種方法；一是節(jié)流調(diào)節(jié)，開大供水閥，流量上升；關(guān)小供水閥，流量下降。調(diào)節(jié)流量的第二種方法是調(diào)速調(diào)節(jié)，水泵轉(zhuǎn)速升高，供水流量增加；轉(zhuǎn)速下降，流量降低，對于用水流量經(jīng)常變化的場合（例如生活用水），采用調(diào)速調(diào)節(jié)流量，具有優(yōu)良的節(jié)能效果。變頻器控制水泵，主要是通過變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)水的流量，在普通泵的基礎(chǔ)上增加了變頻器控制。其工作原理為：風(fēng)機水泵類負載，電機能耗與轉(zhuǎn)速的立方成正比，使用變頻控制水泵較使用進、出口閥門調(diào)節(jié)水泵要更加節(jié)能。由于水泵的軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此水泵用變頻器來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速能實現(xiàn)壓力或流量的自動控制，同時可獲得大量節(jié)能。另外使用變頻器控制還可以減少起動電流和對泵的沖擊，泵停車時還可以通過參數(shù)設(shè)置來避免泵的水錘效應(yīng)。

變頻供水技術(shù)以其節(jié)能、安全、供水高品質(zhì)等優(yōu)點，在供水行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。變頻供水系統(tǒng)實現(xiàn)水泵電動機無級調(diào)速，依據(jù)用水量的變化（實現(xiàn)上為供水管網(wǎng)的壓力變化）自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行參數(shù)，在用水量發(fā)生變化時保持水壓恒定以滿足用水要求，是當今先進、合理的節(jié)能型供水系統(tǒng)。在實際應(yīng)用中如何充分利用變頻器內(nèi)置的各種功能，對合理設(shè)計變頻器速供水系統(tǒng)，降低成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量等有著重要意義。

四、變頻供水的安全問題研究

（1）水錘效應(yīng)的產(chǎn)生與消除

異步電動機在全電壓啟動時，從靜止狀態(tài)加速到額定轉(zhuǎn)速所需要的時間只有0.25s。這意味著在0.25s的時間里，水的流量將從零猛增到額定流量。由于水具有動量和不可壓縮性，因此，在極短時間內(nèi)流量的巨大變化將引起對管道的壓強過高或過低的沖擊，并產(chǎn)生空化現(xiàn)象。壓力沖擊將使管壁受力而產(chǎn)生噪聲，猶如錘子敲擊管子一樣，故稱為水錘效應(yīng)。在直接停機時，供水系統(tǒng)的水頭將克服電動機的慣性而使系統(tǒng)急劇地停止。這也同樣會引起壓力沖擊和水錘效應(yīng)。由此可以看出，產(chǎn)生水錘效應(yīng)的根本原因，是由于啟動和制動過程中的動態(tài)轉(zhuǎn)矩太大。

水錘效應(yīng)具有極大的破壞性:壓強過高，將引起管道的破裂，反之，壓強過低又會導(dǎo)致管道的癟塌。此外，水錘效應(yīng)也可能破壞水泵、閥門和固定件，大大降低供水質(zhì)量。采用了變頻調(diào)速后，可以通過對升速時間的預(yù)置來延長啟動過程，使動態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，在系統(tǒng)停機過程中，同樣可以通過對降速時間的預(yù)置來延長停機過程，減小動態(tài)轉(zhuǎn)矩，從而徹底消除水錘效應(yīng)，大大延長了水泵及管道系統(tǒng)的壽命。

（2）供水電機及電網(wǎng)的保護

由于變頻供水基本上都采用了變頻軟啟動，啟動頻率低，啟動電流小，因此，除了對供水機泵和供水管網(wǎng)有保護作用，還能有效地防止大電流對電機和電網(wǎng)的沖擊，對供水電機和電網(wǎng)有良好的保護作用，供水系統(tǒng)電機直接啟動與變頻啟動的對比表如下表所示。

五、對變頻干擾的處理

凡是安裝有變頻器的測控系統(tǒng)一般都伴隨著電磁干擾的問題。變頻器的干擾問題一般分為變頻器自身干擾；外界設(shè)備產(chǎn)生的電磁波對變頻器干擾；變頻器對其它弱電設(shè)備干擾3類情況。

變頻器自身就是一個干擾源。變頻器由主回路和控制回路兩大部分組成，變頻器主回路主要由整流電路，逆變電路，控制電路組成，其中整流電路和逆變電路由電力電子器件組成,電力、電子器件具有非線性特性，當變頻器運行時，它要進行快速開關(guān)動作，因而產(chǎn)生高次諧波，這樣變頻器輸出波形除基波外還含有大量高次諧波。所以對電源側(cè)和輸出側(cè)的設(shè)備會產(chǎn)生影響。與主回路相比，變頻器的控制回路卻是小能量、弱信號回路，極易遭受其它裝置產(chǎn)生的干擾。

如果變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網(wǎng)的干擾，電網(wǎng)噪聲也會通過電網(wǎng)電源電路干擾變頻器。供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。其次，共模干擾通過變頻器的控制信號線也會干擾變頻器的正常工作。另外，安裝變頻器的配電柜與動力配電室相距太近的話，如果配電室配電柜有大電流流過，將在電流周圍行成較強磁場，同樣會對變頻器的控制回路造成影響。針對以上情況，一般處理方法是要保證良好的接地，接地線愈短愈好，而且必須接地良好；控制回路線使用屏蔽線，而且屏蔽線遠端屏蔽層懸空近端接地，一定不能雙端接地；根據(jù)產(chǎn)品要求合理布線，強電和弱電分離,保持一定距離,避免變頻器動力線與信號線平行布線，應(yīng)分散布線；增加抗無線干擾濾波器，變頻器輸入和輸出抗干擾濾波器或電抗器；采取防止電磁感應(yīng)的屏蔽措施，甚至可將變頻器用金屬鐵箱屏蔽起來；適當降低載波頻率；若用通訊功能，RS485通訊線應(yīng)使用雙絞線。

反過來說，變頻器對電網(wǎng)來說也是非線性負載，它所產(chǎn)生的諧波會對同一電網(wǎng)的其他電子、電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾。另外，當變頻器輸入或輸出電路與其它設(shè)備的電路很近時，變頻器的高次諧波信號可通過感應(yīng)的方式耦合到其它設(shè)備中去。其中電流干擾信號主要以電磁感應(yīng)方式傳播，電壓干擾信號主要以靜電感應(yīng)方式傳播。在本系統(tǒng)試運行初期，最為明顯的就是對液位變送，頻率設(shè)定及反饋等模擬量4-20mA信號的干擾，數(shù)值跳動幅度大，以至于無法正常讀取。對于這種形式的干擾，首先需要判斷擾的對象，是4-20mA供電電源受干擾還是信號線，最好用示波器查看一下信號線波形，可用以下方法降低、避免干擾：4-20mA信號電源用隔離變壓器供電；4-20mA信號線用屏蔽線，與變頻器三相輸入輸出分開布線；在4-20mA信號線上加電容（無極性）接地或加信號濾波電感。

六、結(jié)束語

新型的變頻供水方式與過去的水塔或高位水箱以及氣壓供水方式相比，不論在設(shè)備的投資，運行的經(jīng)濟性，還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，自動化程序等方面，都是具有無法比擬的優(yōu)勢，而且具有顯著的節(jié)能效果。變頻供水系統(tǒng)的這些優(yōu)越性，引起國內(nèi)幾乎所有供水設(shè)備廠家的高度重視，并向著高可靠性、全數(shù)字化微機控制、多品種的方向發(fā)展。追求高度智能化、系列化、標準化是未來供水設(shè)備適應(yīng)城鎮(zhèn)建設(shè)中網(wǎng)絡(luò)供水調(diào)度和整體規(guī)劃要求的必然趨勢。

參考文獻

第2篇：變頻技術(shù)范文

我國對先進工業(yè)技術(shù)的開發(fā)有法律保障，在《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》中明確規(guī)定：在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，大力支持節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)造、展示以及推廣，為了降低能源的耗損比率；大力推廣企業(yè)用高效率、高能源利用率的、鍋爐、電動機、窯爐、泵類等工業(yè)設(shè)備，爭取開創(chuàng)更加先進的工業(yè)檢測和工業(yè)控制技術(shù)。然而，在具體實施過程中我們需要了解面臨的挑戰(zhàn)：

1.1對機械設(shè)備的危害與干擾

從機器自身結(jié)構(gòu)來看，大部分空壓機生產(chǎn)簡單有明顯的技術(shù)缺陷：輸入的壓力數(shù)大于一定值時，變頻空壓機會自動打開導(dǎo)致電動機空轉(zhuǎn)，嚴重浪費電力資源并且損害機器本身，繼而導(dǎo)致異步電動機的頻繁啟動和頻繁暫停，降低電動機的使用壽命。變頻空壓機啟動時需要很大的電流，對電網(wǎng)沖擊較大，而且嚴重磨損了電器本身的轉(zhuǎn)動軸承設(shè)備。電動機在運作的時候會產(chǎn)生很嚴重的噪音污染，電動機周圍的工作環(huán)境比較惡劣，也對工作人員的健康產(chǎn)生不利影響，且以人為調(diào)節(jié)法來調(diào)節(jié)電動機的輸出壓力，運轉(zhuǎn)效率低，嚴重浪費人力資源。

1.2對機械設(shè)備相關(guān)電器的危害

對變壓器的危害表現(xiàn)在：加大銅損和鐵損，使得變壓器的溫度升高，影響絕緣；引起電動機附加零件的發(fā)熱，引發(fā)機器本身溫度的額外升高；導(dǎo)致電容器組溫度過熱，增加中介電質(zhì)的感應(yīng)能力，嚴重的情況下可以損壞電力電容器組；對開關(guān)設(shè)備的危害，啟動瞬間開關(guān)將會產(chǎn)生較大的電流變化，達到電壓保險值直至絕緣體的破壞；在保護電氣的時候，改變電器固有屬性，引發(fā)電器動作紊亂；引發(fā)測量儀表的數(shù)據(jù)顯示誤差，降低數(shù)據(jù)精確度。

2變頻技術(shù)在機電控制方面的策略

2.1基本思路

在世紀工業(yè)過程中對變頻技術(shù)進行較為尖端的的軟件和硬件設(shè)計，先根據(jù)傳統(tǒng)空壓機電動機的特點，全方位分析其耗能原因和工作特性，從而設(shè)計出變頻技術(shù)調(diào)速、空氣技術(shù)壓縮、壓力傳感技術(shù)提升等控制方式，根據(jù)控制電路進行變頻器的確定以及電器初始化的設(shè)計，控制方式要用矢量控制，詳細分析矢量控制原理，對變頻矢量進行仿真檢查，科學(xué)地改變變頻器的運行參數(shù)。另一方面，變換變頻器的控斜參數(shù)。通過復(fù)合信號控制變頻器的輸入與輸出，可以在容器的進口處增加電器使用流量信號記錄，容器上增加電器壓力信號，這樣可以減少對機械設(shè)備的危害。

2.2具體策略

首先在系統(tǒng)線路中建立安裝濾波器，過濾掉高次諧波的干擾信號。其次是屏蔽干擾源，這是抵御干擾行之有效的方法之一，具體做法是用鋼管來屏蔽輸出線路。再次是將電機正確接地，接地時要與其他的動力電器設(shè)備接地點分開。然后是對線路進行合理布局，電動機設(shè)備的信號線和電源線應(yīng)該盡量避開變頻器的輸入和輸出線，而其他設(shè)備的電源線和信號線也同樣要避開變頻器的輸入和輸出線，進行平行鋪設(shè)。最后是合理使用電抗器，交流電抗器中的串聯(lián)電路減弱了輸入電路中電流對變頻器的打擊，而直流電抗器減弱了輸入電流中的高次諧波。在設(shè)置之前，電動機電網(wǎng)中的高次諧波含量已達到40％，而安裝了濾波器之后，高次諧波的含量降到了20.6％，特別是三到八次過后，已經(jīng)低于標準含量值了。在變頻器選擇方面，需要學(xué)會優(yōu)先考慮諧波含量低且攜帶濾波器和電抗器的變頻工具。變壓機電動機安裝時，控制信號電纜和本身的動力電纜要有屬于各自的架構(gòu)線路的電纜結(jié)構(gòu)，做好及屏蔽措施，禁止線路交叉或者架構(gòu)紊亂，安裝時兩者要保持距離以及設(shè)立必要的防護措施，綜合達到既發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟又節(jié)能減耗的“雙贏”效果。值得我們借鑒的是，國際上針對變頻空壓機電動機重新設(shè)計了空壓機，將電機由傳統(tǒng)意義上的單相電改為三相交流電，并且具有良好的調(diào)速性能。我國目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的空壓機電動機，如果要持續(xù)發(fā)展就必須要開發(fā)出單相電機的變頻器。最后對改造之后的空壓機電動機進行相關(guān)的數(shù)據(jù)計算，并進行成本分析，驗證是否能夠讓改造后的空壓機更加有效地節(jié)省能源。

3結(jié)束語

第3篇：變頻技術(shù)范文

變頻空調(diào)的初衷

眾所周知，早期空調(diào)主要是定速空調(diào)，壓縮機以固定的功率工作，通過控制其起動和暫停，來達到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度的目的。這種方式的優(yōu)點是簡單易行，工作穩(wěn)定可靠，缺點就是室內(nèi)溫度波動比較大，人的舒適度大打折扣。由于工作原理的限制，在制冷過程中壓縮機必須頻繁起停，即使氣溫不太高時，這種壓縮機起停仍然不可避免。

不難看出這種工作方式存在很大缺陷，首先，壓縮機電機頻繁起動使得空調(diào)機耗電量加大（一般起動電流至少是正常運行電流的4~5倍）；其次，壓縮機轉(zhuǎn)子反復(fù)加速和減速使其壽命縮短；另外，調(diào)節(jié)精度有限，溫度波動大。

為了改變定速空調(diào)的缺陷，空調(diào)變頻技術(shù)隨之誕生了。

變頻空調(diào)的原理

通過以上介紹，我們知道要改變定定速空調(diào)的不足，就是要使空調(diào)機根據(jù)不同的外界環(huán)境溫度，改變壓縮機的轉(zhuǎn)速，從而改變空調(diào)制冷量，這樣就能使室內(nèi)溫度波動盡可能小。

要了解空調(diào)變頻技術(shù)，首先要了解變頻調(diào)速電機。我們知道要改變壓縮機電機轉(zhuǎn)速，就要實現(xiàn)電機調(diào)速，通常直流電機具有很好的調(diào)速性（可實現(xiàn)真正的無級調(diào)速），而且體積小，結(jié)構(gòu)簡單，但其效率較低，而且其電樞與炭刷摩擦產(chǎn)生換向火花，容易磨損炭刷，需要經(jīng)常維護，對家用空調(diào)密閉式壓縮機而言，采用直流電機難度較高，因此，家用空調(diào)壓縮機目前大多采用的還是交流電機。下面就讓我們看看它的工作原理。

在各種調(diào)速電機中，最為典型的是三相交流感應(yīng)異步電機，這種電機定子繞組中會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場的轉(zhuǎn)速為n=60f/p，式中：為n為交變磁場轉(zhuǎn)速，f為交流電頻率，我國民用電為50Hz，p為繞組磁極對數(shù)。三相交流感應(yīng)異步電機的轉(zhuǎn)子就是在這種交變磁場力的推動下工作的，并且其轉(zhuǎn)速與磁場轉(zhuǎn)速存在一定的轉(zhuǎn)差率，因此，改變頻率f就可改變磁場轉(zhuǎn)速n，也就可以改變電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度，變頻空調(diào)就是基于這種理論而設(shè)計的。

雖然，原理比較簡單，但是真正要在民用空調(diào)中實現(xiàn)電機調(diào)速功能還是存在一定難度的，因為民用住宅使用的不是三相電而是單相電，而單相交流電機又沒有旋轉(zhuǎn)磁場，也就無法使用變頻率調(diào)速。因此，在空調(diào)變頻技術(shù)中產(chǎn)生了逆變器，簡單來說，它是一種利用半導(dǎo)體和電子控制技術(shù)，在電器線路中實現(xiàn)“交流―直流―交流”的控制器件。那么，利用逆變器，我們可以先將單相民用電整流成直流電，再經(jīng)過濾波，然后通過六個功率開關(guān)器件組成的雙極性三相逆變橋電路將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姡源藖眚?qū)動壓縮機電機。

明白了變頻原理，我們再來看一下裝上逆變器的空調(diào)器是如何工作的。

首先，變頻空調(diào)器的室內(nèi)溫度傳感器檢測出室內(nèi)環(huán)境溫度，然后與設(shè)定溫度進行比較，發(fā)出一個溫差電信號，控制器根據(jù)反饋的溫差信號（溫差大?。┱{(diào)制出導(dǎo)通或關(guān)閉逆變器功率開關(guān)的指令，該指令是具有一定頻率和導(dǎo)通時間的脈沖電壓，溫差大，脈沖頻率就高，壓 縮機電機的旋轉(zhuǎn)磁場的頻率也就隨之增大，電機轉(zhuǎn)速就加快；反之，如果溫差小，脈沖頻率就低，壓縮機電機旋轉(zhuǎn)磁場的頻率就隨之減小，電機轉(zhuǎn)速就變慢。這樣，就實現(xiàn)了壓縮機電機的變頻調(diào)速，使得空調(diào)器制冷量大小可調(diào)。

對上述變頻空調(diào)中實現(xiàn)變頻驅(qū)動的格元器件我們稱之為變頻器，其基本工作原理可用圖1表示。

變頻空調(diào)節(jié)能探討

通過以上介紹，我們了解了變頻空調(diào)器的基本工作原理，但是究竟選購變頻空調(diào)器是否劃算，我們可以仔細分析一下。

第4篇：變頻技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】變頻技術(shù)PLC卸船機應(yīng)用

中圖分類號：TM344.6 文獻標識碼：A

前言

隨著技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器(pLC)的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，作為一種成熟穩(wěn)定可靠的控制器，目前PLC已經(jīng)在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中，它具有可靠性高、抗干擾能力強，在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境里，仍然可以十分正常地工作等優(yōu)點。隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展，卸船機由長期處于人工手動操作時代漸漸進入了半自動控制或全自動控制時代。這又是一個自動控制技術(shù)成功應(yīng)用的典型案例，它幫助司機從高強度的工作中解脫出來，充分發(fā)揮各類傳感器、現(xiàn)代PLC控制器和直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器的優(yōu)越性能，并在保證卸船過程安全性的前提下將昂貴的卸船機的效率大大提高，從而使用戶得到更高的效益。卸船機 PLC 及變頻控制系統(tǒng)可根據(jù)不同的配置方式得到不同用戶的選擇。采用變頻器實現(xiàn)起重機電機的調(diào)速運行，結(jié)合 PLC 的強大功能、可靠性以及基于組態(tài)軟件所開發(fā)出來的良好人機界面和通信能力因其技術(shù)先進性、維護性能的優(yōu)良性在卸船機正得到越來越廣泛的應(yīng)用。

一、 PLC控制與變頻調(diào)速原理分析研究

1、PLC控制。PLC即可編程控制器（Programmablelogic Controller），是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算 ,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 / 輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 .PLC 是可編程邏輯電路。是以集中型輸出輸入，以及周期性的循環(huán)掃描這種方式來工作的。一是工作方式。PLC 通過可分布式布置的 I/O 模塊就近控制的繼電器是同時處于控制狀態(tài)的，而且都以并行的方式進行工作，而PLC 的內(nèi)部各器件以串行的方式進行周期性的循環(huán)掃描。二是工作特點。PLC 采用半導(dǎo)體集成電路來做定時器，不受環(huán)境的影響，定時的范圍也較寬，同時其定時精度也很高。PLC 采用的是微電子技術(shù)，因為沒有繼電器類的開關(guān)觸點，也就無所謂損傷，可靠性高、壽命長，可維修性也好。PLC 控制可以實現(xiàn)現(xiàn)場施工和設(shè)計的同步進行。

2、變頻調(diào)速。隨著 IGBI 變頻調(diào)速和矢量控制技術(shù)廣泛應(yīng)用，使得變頻調(diào)速技術(shù)的位能負載變?yōu)楝F(xiàn)實。第一，變頻技術(shù)適用于鼠籠式的電動機，使得鼠籠電動機的維修保養(yǎng)變得十分簡單。第二，變頻器的使用，可以實現(xiàn)位能與動能向電能的轉(zhuǎn)化并反饋給電網(wǎng)，從而達到節(jié)能的目標，確保工況的正常運行。變頻器的主電路。整流電路：一般的三相變頻器的整流電路由三相全波整流橋組成。它的主要作用是對工頻的外部電源進行整流，并給逆變電路和控制電路提供所需要的直流電源。整流電路按其控制方式，可以是直流電壓源，也可以是直流電流源。逆變電路：逆變電路是利用六個半導(dǎo)體開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律的控制逆變器中的主開關(guān)元器件的通與斷，得到任意頻率的三相交流電輸出。它的主要作用是在控制電路的控制下，將平滑電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為頻率和電壓都任意可調(diào)的交流電源。

二、卸船機PLC與變頻技術(shù)應(yīng)用問題分析研究

1、根據(jù)起重機電機驅(qū)動的特性和技術(shù)要求，采用帶測速反饋接口的變頻器作為起升 / 開閉/ 俯仰機構(gòu)的電機驅(qū)動， 采用不帶測速反饋接口變頻器作為大、小行車行走機構(gòu)的電機驅(qū)動.卸船機 PLC 接受外部開關(guān)信號 ( 按鈕、繼電器 ) 的輸入，判斷當前的系統(tǒng)狀態(tài)以及輸出信號去控制接觸器、繼電器等器件，以完成相應(yīng)的控制任務(wù)。除此之外，另一個任務(wù)就是接受上位機的控制命令，以進行自動采樣。PLC 的軟件設(shè)計部分我們采用模塊化的方法，PLC 程序設(shè)計共有四個模塊 : 按鈕處理模塊、通信模塊、PID 控制模塊、故障報警模塊。卸船機 PLC 與變頻器之間可采用 Profibus 協(xié)議，可完全滿足控制要求。

2、卸船機各機構(gòu)的檢測與安全保護。一是起升 / 開閉機構(gòu)的檢測及安全保護起升 / 開閉機構(gòu)都設(shè)置了上下終端的限位開關(guān)以及凸輪限位開關(guān)，變頻器用于起升機構(gòu)的超速限位保護，同時變頻器也用于保護主起升機構(gòu)的過載、過電流、斷相、短路。二是小車 / 大車機構(gòu)的檢測及安全保護小車 / 大車機構(gòu)安裝檢測機關(guān)用于錨定和慢速平移，而大車 / 小車機構(gòu)的過載、過電流、斷相、短路也是由變頻器來保護的。三是俯仰機構(gòu)的檢測及安全保護俯仰機構(gòu)中安裝一套終點限位和一套限速限位，同樣的，俯仰機構(gòu)的過載、過電流、斷相、短路也是由變頻器來保護的。四是供電的檢測及安全保護所有的空氣開關(guān)都設(shè)置了通斷檢測，接觸器都設(shè)置了故障檢測，并對電機的過載、過電流、斷相、短路進行保護。

3、PLC與變頻應(yīng)用優(yōu)勢采用 PLC 技術(shù)和變頻調(diào)速來控制卸船機個機構(gòu)的運行與停止，提高了卸船機的可靠性、平穩(wěn)性、裝卸作業(yè)效率、安全性，并降低卸船機的維修費用和能耗。一是系統(tǒng)安全性的提高通過統(tǒng)一配套的起升 / 開閉裝置，實現(xiàn)升降速度的自動控制，并有效控制超載，杜絕事故的發(fā)生。二是卸船機作業(yè)效率的提高系統(tǒng)可以隨時進行減速和升降，提高裝卸作業(yè)的效率，在貨物裝卸時表現(xiàn)出以下特點：通過軟停止和軟啟動的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)貨物裝卸的軟處理，降低了機械運作的傳動沖擊，實現(xiàn)重載慢速、輕載快速，作業(yè)定位準確、平穩(wěn)安全，延長起重機的壽命。電動機在零速度的時候，也不會出現(xiàn)重物下滑和制動器的失靈和松動，完全可以保證系統(tǒng)的安全。而在貨物快速的裝卸中，也不會有溜鉤的情況發(fā)生。

三、結(jié)語

卸船機在碼頭裝卸運輸行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用 , 其主要用來實現(xiàn)物體的轉(zhuǎn)運 , 隨著我國港口運輸行業(yè)的蓬勃發(fā)展，不斷推動了卸船機的技術(shù)進步。卸船機控制技術(shù)從最初的發(fā)電機組控制方式發(fā)展到直流可控硅控制方式，直至目前 PLC 控制的變頻調(diào)速技術(shù)在卸船機系統(tǒng)應(yīng)用提供了有利條件。變頻調(diào)速以其可靠性好，高品質(zhì)的調(diào)速性能、節(jié)能效益顯著的特性在起重運輸機械行業(yè)中具有廣泛的發(fā)展前景。本文以上就此提出了自己的一些看法和觀點，可供同行參考和借鑒。

參考文獻

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第5篇：變頻技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：煤礦；機電設(shè)備；變頻技術(shù)

在煤礦企業(yè)經(jīng)營發(fā)展中，生產(chǎn)活動涉及內(nèi)容較廣，需要借助大量先進的機電設(shè)備輔助作業(yè)活動開展，對于電能的消耗量較大，而在當前可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下，為了降低電能資源的消耗，運用變頻技術(shù)具有十分突出的作用。故此，煤礦企業(yè)應(yīng)該充分發(fā)揮變頻技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用在機電設(shè)備操作中，在提升煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平的同時，取得了較為可觀的成效，對于煤礦企業(yè)在激烈的市場競爭中長遠發(fā)展影響十分深遠。由此看來，加強煤礦機電設(shè)備變頻技術(shù)運用研究十分關(guān)鍵，有助于為后續(xù)工作開展打下堅實的基礎(chǔ)和保障。

1變頻技術(shù)概述

1.1變頻技術(shù)原理

煤礦機電設(shè)備的設(shè)計，在符合動力學(xué)要求的同時，還需要充分考慮到機電設(shè)備運行荷載要求，可以滿足煤礦機電設(shè)備正常運行的同時，還可以有效提升電能利用效率，運用變頻技術(shù)是很有必要的，確保煤礦機電設(shè)備可以正常運行。就變頻技術(shù)來看，其中集合了電力電子技術(shù)、電機傳動技術(shù)和計算機技術(shù)等眾多技術(shù)優(yōu)勢，技術(shù)綜合性較強。變頻技術(shù)主要是借助半導(dǎo)體元件，工頻電流信號轉(zhuǎn)換為其他頻率，并進一步轉(zhuǎn)化成直流電，實現(xiàn)對電流和電壓的動態(tài)調(diào)整，確保機電設(shè)備安全穩(wěn)定運行[1]。煤礦機電設(shè)備中運用變頻技術(shù)，即運用電機轉(zhuǎn)速和電流頻率的同比增長關(guān)系，實現(xiàn)對煤礦機電設(shè)備的有效控制和管理，確保煤礦機電設(shè)備能夠正常運行。通過變頻技術(shù)的運用，在保證電機設(shè)備安全穩(wěn)定運行的同時，還可以有效提升機電設(shè)備運行效率，降低電能損耗，提升煤礦企業(yè)市場競爭優(yōu)勢。

1.2變頻技術(shù)運用的作用

在煤礦企業(yè)機電設(shè)備操作中運用變頻技術(shù)，是新時期激烈的市場競爭需要，尤其是在當前我國煤礦資源的持續(xù)開發(fā)，煤礦資源總量逐漸減少，煤礦企業(yè)為了能夠在激烈的市場競爭中占據(jù)更大的市場份額，謀求長遠生存和發(fā)展，提升機電設(shè)備運行效率的同時，還可以降低對環(huán)境的污染，意義十分深遠。故此，煤礦企業(yè)機電設(shè)備中運用變頻技術(shù)，是新時期企業(yè)謀求長遠發(fā)展的有效措施之一[2]。煤礦機電設(shè)備使用中，占總用電量超過70%以上，可以說，變頻技術(shù)具有十分深遠的影響。但是更為重要的是，在變頻技術(shù)的實際運用中，除了應(yīng)該充分發(fā)揮技術(shù)的節(jié)能性和可控性優(yōu)勢以外，還應(yīng)該根據(jù)實際情況選擇合理的變頻器，提升煤礦機電設(shè)備運行效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

2煤礦機電設(shè)備中變頻技術(shù)的運用

2.1提升機中的變頻技術(shù)

煤礦作業(yè)活動開展中，提升機在其中所起到的作用必不可少，主要是為了將工作人員和礦山材料運輸?shù)街付ㄎ恢?，為后續(xù)的煤礦作業(yè)活動有序開展打下堅實的基礎(chǔ)和保障。提升設(shè)備自身停啟頻繁，傳統(tǒng)的調(diào)速設(shè)備通過電阻大小來控制電機轉(zhuǎn)速，但是這種方式耗能較大，機械設(shè)備長期運行發(fā)熱現(xiàn)象嚴重，進度不足，所以帶來了嚴重的電能浪費，在不同程度上影響到煤礦設(shè)備安全穩(wěn)定運行[3]。變頻技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中運用，可以有效改善傳統(tǒng)調(diào)速裝置中存在的缺陷和弊端，有助于保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行，充分發(fā)揮設(shè)備運行性能，同時為電極電路安全運行提供保護作用。與此同時，變頻技術(shù)中集合了計算機技術(shù)的優(yōu)勢，編寫編程命令，有效的控制電機工作系統(tǒng)中電路元件邏輯關(guān)系，盡可能降低電路建設(shè)成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。變頻技術(shù)對于轉(zhuǎn)速進度控制作用十分突出，動態(tài)改變提升機系統(tǒng)功能。與此同時，通過變頻技術(shù)來調(diào)控提升機轉(zhuǎn)速，促使設(shè)備安全穩(wěn)定運行的同時，盡可能降低電能的損壞，提升煤礦生產(chǎn)效率，做出更大的貢獻。

2.2皮帶機中的變頻技術(shù)

在煤礦企業(yè)正常生產(chǎn)作業(yè)活動開展中，皮帶機主要是通過電機轉(zhuǎn)動牽動皮帶運轉(zhuǎn)，將礦料運輸?shù)矫旱V作業(yè)現(xiàn)場。而皮帶機的正常使用需要充足的啟動電流方可實現(xiàn)[4]。皮帶機在啟動運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的電流較大，造成電壓和電力變化的同時，還會加劇設(shè)備磨損和老化，為后續(xù)生產(chǎn)活動埋下一系列安全隱患，影響到機電設(shè)備原有作用發(fā)揮。故此，變頻技術(shù)在皮帶機中運用，有助于皮帶機啟停穩(wěn)定，降低電能的消耗，提升能源利用效率?？梢哉f，變頻技術(shù)較之傳統(tǒng)的技術(shù)而言，可以有效提升設(shè)備運行效率，同時還可以降低設(shè)備維護費用，提升煤礦企業(yè)市場競爭優(yōu)勢，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

2.3通風(fēng)機中的變頻技術(shù)

煤礦開采作業(yè)中，通風(fēng)機設(shè)備運行直接影響到煤礦開采活動的安全穩(wěn)定開展，通風(fēng)系統(tǒng)需要長期運轉(zhuǎn)，為井下作業(yè)營造一個良好的環(huán)境。尤其是在煤礦開采作業(yè)活動的持續(xù)深化階段，我國的煤炭作業(yè)已經(jīng)進入了一個深入開采階段，所以對于井下作業(yè)環(huán)境提出了更高的要求。但是，通風(fēng)機在實際運行中，也存在一系列安全隱患，在瞬時啟動時產(chǎn)生的電流較大，加劇機電設(shè)備運行磨損、老化。通過變頻技術(shù)的運用，可以有效降低電能損耗，確保機電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，延長設(shè)備使用壽命，帶來更大的經(jīng)濟效益。

2.4采煤機中的變頻技術(shù)

采煤機作為煤礦開采中重要組成部分，較之提升機設(shè)備一樣，設(shè)備啟停較為頻繁，所產(chǎn)生的電流較大，加之設(shè)備運行變速較為復(fù)雜，所以在機電設(shè)備運行中，需要充分考慮到變頻器的四象限設(shè)置。通過四象限方式，可以根據(jù)實際情況，對采煤機牽引速度實現(xiàn)一個大范圍的調(diào)控，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行，運行速度始終保持在一個穩(wěn)定水平，避免后續(xù)設(shè)備使用過程中發(fā)生溜車問題。更為關(guān)鍵的是，變頻技術(shù)作為一項前沿技術(shù)，實際運用中采煤機操作簡單，獲得更高水平的精準度。

2.5泵中的變頻技術(shù)

泵主要是起到液體輸送作用，有助于在后續(xù)礦區(qū)壓力控制中起到更為重要的作用。以往采礦作業(yè)中，泵長時間空轉(zhuǎn)，運行負荷較大，頻繁的啟停除了加劇設(shè)備磨損和老化的同時，還會造成嚴重的能源消耗，埋下一系列安全故障問題。而在泵運行中運用變頻技術(shù)，可以有效提升設(shè)備運行效率，盡可能消除設(shè)備中存在的安全隱患，在滿足設(shè)備運行的同時，還可以獲得更加可觀的節(jié)能效果，滿足當前可持續(xù)發(fā)展需要。此外，變頻器在水泵中運用，有助于井下液保持在一個恒定的階段，促使機電設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

3結(jié)束語

綜上所述，煤礦企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)中，通過變頻技術(shù)的運用，有助于保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，盡可能消除其中存在的安全隱患，充分發(fā)揮機電設(shè)備原有作用為企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，謀求長遠生存和發(fā)展。

作者:昌穎鋒 王軍偉 單位:1.陜西省政府煤礦瓦斯治理督導(dǎo)組 2.銅川礦業(yè)公司柴家溝煤礦機電科

參考文獻

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第6篇：變頻技術(shù)范文

關(guān)鍵字：通用變頻器；變頻調(diào)速技術(shù)；工業(yè)運用；關(guān)鍵技術(shù)

1 前言

現(xiàn)代社會的技術(shù)水平日新月異，在日常生活、工業(yè)農(nóng)業(yè)、軍工國防、電力通信、能源冶金等諸多領(lǐng)域中，都需要依靠穩(wěn)定高效可靠地電氣傳動系統(tǒng)來給生產(chǎn)生活提供動力。目前交流調(diào)速傳動技術(shù)在市場中占據(jù)著重要地位，變頻器技術(shù)也在突飛猛進的發(fā)展，由此通用變頻器應(yīng)運而生，并在電網(wǎng)中的到了廣泛應(yīng)用。通用變頻器在保障電網(wǎng)安全有效的運行及提高供電可靠性方面做出了巨大貢獻，在生產(chǎn)生活中有著重要作用。通用變頻器的性能取決于其有關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)及改良。必須全面、深入的了解通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，在實際應(yīng)用中靈活、合理的運用這些關(guān)鍵技術(shù)，才能更好地更有效的促進通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。

2 通用變頻器的結(jié)構(gòu)與原理

2.1 通用變頻器的結(jié)構(gòu)

通用變頻器在精度、效率、可調(diào)范圍上較之傳統(tǒng)的變頻調(diào)速器，均有著巨大的提升和改進。通用變頻器主要有主電路、控制電路兩個部分構(gòu)成。其中控制電路的由下列幾部分構(gòu)成，分別是中央處理器（CPU）、數(shù)字信號處理器（DSP）、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、I/O幾口電路、通信接口電路、輸出信號檢測電路、數(shù)字操作盤電路、和控制電源等。由于控制電路技術(shù)不斷的發(fā)展、更新，加之高性能微型處理器的廣泛應(yīng)用，使得通用變頻器技術(shù)得到飛躍式發(fā)展。得益于各種新型電子元器件的應(yīng)用，通用變頻器的性價比越來越高，性能越來越好，體積越來越小。

2.2 通用變頻器的原理

通用變頻器控制系統(tǒng)的重心是DSP系統(tǒng)，能夠適應(yīng)各種各樣不同的負荷條件。通用變頻器在實際工作中，通過改變變頻器的參數(shù)設(shè)置可以實現(xiàn)各種不同的控制調(diào)節(jié)要求。通過連接操作鍵盤對通用變頻器進行信號的輸入，通過霍爾元件使變頻器的可以對電流信號進行采樣，經(jīng)過DSP系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換、分析、運算，來判斷工作狀態(tài)是否有異常發(fā)生。變頻器一旦發(fā)生異常，保護電路立即啟動，通過切斷信號的輸入與變頻器的輸出的方式，使變頻器停止工作。

我國目前所廣泛應(yīng)用的通用變頻器多采用交流-直流-交流變頻器的模式。這種變頻器相比以往的變頻器有著巨大的應(yīng)用優(yōu)勢。但在在快速運行及頻繁運行的工作系統(tǒng)例如要求電機采取四象限運行的系統(tǒng)中，不適合使用通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)。因為在四象限運行的系統(tǒng)中，存在很多不可逆電流，導(dǎo)致泵升電壓升高，進而致使電機及元器件絕緣層破壞，對系統(tǒng)的安全運行產(chǎn)生嚴重的威脅。

3 通用變頻器調(diào)速系統(tǒng)關(guān)鍵性技術(shù)分析

3.1 通用變頻器的死區(qū)補償技術(shù)

通用變頻器在使用過程中，存在著人為控制的死區(qū)時間及關(guān)斷死區(qū)時間兩種不同的死區(qū)時間。這些都會使指令電壓與實際輸出電壓間存在差異。為了抵消這種由死區(qū)時間造成的損失，避免死區(qū)時間對通用變頻器造成的干擾，通常采用補償方法進行補償。目前在通用變頻器的死區(qū)補償上，主要應(yīng)用的是電壓反饋型補償方法。該方法采用一種封閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過檢測兩種電壓之間的差異，對指令電壓進行補償，達到形成新的指令電壓，消除死區(qū)時間的目的。該方法的操作難度極高，對實際操作的要求也較為苛刻。必須在保證很高的線路電壓檢測精度時，且時間不滯后的條件下，才能達到較好的補償效果。

3.2 滑差補償技術(shù)

對滑差的補償，在通用變頻器的低頻運轉(zhuǎn)時有著尤為重要的作用。通用變頻器輸入電壓的頻率，決定了通用變頻器異步電機的滑差值，且滑差值的大小與輸入電壓頻率的大小成反比例關(guān)系。在對變頻器異步電機滑差值的補償方面，通常在計算轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上，采用減小電流或增大額定值的方法，實現(xiàn)對通用變阻器異步電機進行補償降速的作用。補償值的確定，取決于電機的具體參數(shù)和電流的大小，尤其是電機的運行溫度，對但是，這類補償技術(shù)并沒有在實際生產(chǎn)中得到廣泛運用，其主要原因是這類補償技術(shù)缺乏穩(wěn)定性。目前，有一種新的滑差補償方法擁有較為先進，該種技術(shù)基于轉(zhuǎn)子磁場的定向控制補償，擁有較高的穩(wěn)定性。

3.3 能量回饋技術(shù)

通用變頻器的兩側(cè)，可以用技術(shù)實現(xiàn)單元能量反饋。電機在電動運行時會自動將逆變器的開關(guān)管封鎖，而在發(fā)電運行時，直流側(cè)的能量回饋使得直流母線的電壓不斷升高，直到直流母線的電壓超過電網(wǎng)電壓峰值，會產(chǎn)生反電壓作用，致使整流橋關(guān)斷。而當直流母線電壓繼續(xù)升高，直到當工作電壓超過了額定電壓正常范圍時，逆變器便開始工作。此時逆變器將直流母線直流側(cè)的能量持續(xù)回饋到電網(wǎng)中，借此實現(xiàn)對電網(wǎng)進行能量回饋的最終目的。能量回饋技術(shù)有助于解決泵升電壓的問題，使得通用變頻器可以在更寬的適用范圍內(nèi)應(yīng)用，大大擴寬了通用變頻器的應(yīng)用廣度。

3.4 脈沖優(yōu)化管理

當通用變頻器的信號脈沖與功率脈沖產(chǎn)生相互作用時，通用變頻器會自動分析驅(qū)動以及主電路中的脈沖序列和脈沖產(chǎn)生的瞬間現(xiàn)象，并同時分析變頻系統(tǒng)中動態(tài)換流的過程，將脈寬最小的單位進行單獨管理，以交換電流思想為主要依據(jù)，決定脈沖管理的方案。通常所被廣泛采用的脈沖管理方案有最小脈寬調(diào)制、預(yù)勵磁技術(shù)等。脈沖優(yōu)化管理技術(shù)通過對比不同平率與不同電壓調(diào)制比，將電流區(qū)域按照不同類型分為不同的環(huán)形區(qū)域。根據(jù)這些區(qū)域的脈寬調(diào)制狀況，通過各種技術(shù)手段，進行針對性的優(yōu)化，從而達到增長脈寬影響作用時間的目的，實現(xiàn)脈寬影響的最小化。

在通用變頻器中存在單獨開關(guān)器件工作時間過短導(dǎo)致的元器件承受直流母線電壓沖擊的現(xiàn)象。為了有效解決這種問題，要將參數(shù)控制脈沖與離散型同步之間所產(chǎn)生的矛盾進行針對性的處理。

4 結(jié)語

通用變頻器變頻系統(tǒng)尚處于發(fā)展之中，很多關(guān)鍵技術(shù)都有待完善和改進。需要我們更加全面的去了解這些關(guān)鍵技術(shù)的作用原理，并合理、靈活的著用這些技術(shù)。根據(jù)實際中通用變頻器的工作環(huán)境與工作狀態(tài)，有選擇的采用各種不同的變頻調(diào)速技術(shù)對通用變頻器進行設(shè)計。加大通用變速器調(diào)速技術(shù)的科研投入，加快研發(fā)進度，有助于提高供電質(zhì)量，滿足人們對更安全、更穩(wěn)定的電力系統(tǒng)的需求，促進行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻

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第7篇：變頻技術(shù)范文

摘要：變頻技術(shù)就是通過改變交流電頻率的方式來實現(xiàn)交流電控制的技術(shù)，它是應(yīng)交流電機無級調(diào)速的需要而產(chǎn)生的。本文重點闡述變頻技術(shù)在礦井絞車中的應(yīng)用及帶來的經(jīng)濟效益。變頻技術(shù)的應(yīng)用于礦井絞車中能不僅使絞車達到高精度地轉(zhuǎn)矩控制，而且符合礦井節(jié)能增效的需要，并能有效的達到凈化礦井環(huán)境，促進礦井安全生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)礦井絞車應(yīng)用

隨著我國煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，各種新技術(shù)和新設(shè)備廣泛用于煤炭生產(chǎn)，這些新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用，有效地提升了我國煤炭的產(chǎn)量，并保證了礦井生產(chǎn)作業(yè)的安全。變頻技術(shù)與其他新技術(shù)一樣，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也不斷成熟，并具有推廣價值。它優(yōu)越的調(diào)速性和良好的節(jié)能效果越來越適應(yīng)煤礦發(fā)展的需要，再加上它運行安全性和可靠性的不斷提升，在煤礦之中應(yīng)用越來越廣泛。我們今天重點論述變頻技術(shù)在煤礦絞車中的應(yīng)用，希望能給大家?guī)硪欢ǖ膸椭?/p>

1、在運行過程中存在的問題

當前我國大部分煤礦在生產(chǎn)過程中都面臨著矸石存放的問題，為了保證矸石的提升效率，一般采用提升絞車的運輸方式。但是目前多數(shù)絞車采用串聯(lián)電阻進行調(diào)速，電氣控制方式較簡單，但其運行成本較高、安全性與可靠性較差的缺陷普遍存在。而采用變頻技術(shù)就能避免這些缺陷，因此要重點研究變頻調(diào)速在絞車中的應(yīng)用。目前，在礦井絞車運行過程中存在的主要問題表現(xiàn)在以下三個方面。

1.1運行成本高

在礦井絞車的運行與維護過程中，需要較大的維護費用，對于采用串聯(lián)電阻進行調(diào)速的絞車來說其耗電量更大，其能源成本占絞車整體運行成本4/5。并且傳統(tǒng)的礦井絞車一般需要3到5名技術(shù)人員專職負責(zé)維修和保養(yǎng)，這都增加了設(shè)備管理的人力與物力的投入，這些問題的存在不符合我國煤礦工業(yè)“節(jié)能減排”發(fā)展的基本要求。

1.2安全性差

我國傳統(tǒng)煤礦絞車的電氣控制系統(tǒng)主要利用調(diào)速電阻的工作原理，這些具體的控制需要技術(shù)人員根據(jù)多年的工作經(jīng)驗進行判斷，由于技術(shù)人員的經(jīng)驗不足而產(chǎn)生多起由人為操作失誤而引發(fā)的各種機電安全生產(chǎn)事故。比如：在近幾年出現(xiàn)的煤礦絞車事故中具體的超控則需要技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗進行判斷， 容易出現(xiàn)因人為操作失誤而引發(fā)的各種安全生產(chǎn)事故。例如:在國內(nèi)近年出現(xiàn)的煤礦絞車事故中，絞車運輸事故、鋼絲繩斷繩事故、絞車失控事故等較為常見。

1.3可靠性差

由于煤礦絞車多采用串聯(lián)電阻進行調(diào)速的方式，這就使電路的接點過多。容易因操作不當而出現(xiàn)誤動作、不動作等現(xiàn)象，因此嚴重影響了絞車電氣控制的可靠性。

2、礦井絞車的變頻技術(shù)

隨著煤礦工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展，特別是在計算機、微電子、自動化控制技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，高科技、大型化機械在煤礦工業(yè)中廣泛的應(yīng)用，加強礦井絞車電氣控制技術(shù)也成為發(fā)展的必然趨勢。不斷加強技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)， 特別是計算機、電力電子、自動控制等現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加強煤礦絞車電氣控制的技術(shù)改造已經(jīng)成為發(fā)展的必然趨勢。從我國煤炭工業(yè)的發(fā)展趨勢來看，傳統(tǒng)的礦井絞車電氣控制采用的直流調(diào)速、模擬控制等措施必將被今天的交流調(diào)速、數(shù)字控制等先進的技術(shù)所替代。在礦井絞車電氣控制系統(tǒng)中，變頻技術(shù)因具備節(jié)能、安全性高、工藝流程合理等特點，而成為電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用的主要技術(shù)措施。與傳統(tǒng)的煤礦絞車電氣控制技術(shù)相比，變頻技術(shù)具有良好的啟動與調(diào)速性能，高效率、高功率的優(yōu)勢，成為今天煤炭行業(yè)中的電氣控制技術(shù)之一，并被公認為最為實用的技術(shù)。

3、變頻技術(shù)在礦井絞車中的應(yīng)用

礦井絞車大多數(shù)采用串聯(lián)電阻器調(diào)速方式，這種調(diào)速方式是有級的，并存在啟動力矩大、速度不勻、成本高、耗能多、噪聲大等的缺陷，而采用變頻調(diào)速的方式，不僅無噪聲，而且還能節(jié)約50%的電能。絞車啟動、加速、停止和正反轉(zhuǎn)等控制功能均由變頻器完成，控制信號能直接進入變頻器，使頻率范圍在5 ~50Hz之間。礦井絞車采用變頻調(diào)速技術(shù)，當絞車提升減速或下降時，如果電動機的轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速，使之進入了發(fā)電狀態(tài)時，變頻器能自動進行能耗制動。在絞車運行過程中，盡管電路中的開關(guān)與接觸器均處于閉合狀態(tài)，而變頻器仍處于工作狀態(tài)，因此可以頻繁啟動。在下降過程中，通過改變變頻器的輸出頻率使下降速度隨之改變。在接到停機信號時，變頻器能一直給電機提供直流電流，并通過直流制動來實現(xiàn)準確定位。

4、礦井絞車應(yīng)用變頻技術(shù)帶來的經(jīng)濟效益

4.1節(jié)約礦井資源

變頻技術(shù)能實現(xiàn)了發(fā)電回饋制動，從而節(jié)省了大量的電能，根據(jù)實際的測量采用回饋制動節(jié)能效果十分明顯，平均節(jié)能達到30%左右；當遇到過載、超速、過、防卷等故障時，程序能發(fā)出指令自動切斷電源，從而避免事故的發(fā)生，為礦井生產(chǎn)節(jié)約大量的人力物力。

4.2節(jié)省設(shè)備維修時間

變頻器故障信號與系統(tǒng)安全回路的連鎖等，使系統(tǒng)運行更加可靠、安全。利用程序內(nèi)安裝的故障診斷系統(tǒng)，能使操作人員在顯示臺上看到故障名稱，能為故障的排查和維修幾桶有效的幫助，從而節(jié)約了維修設(shè)備的時間，提高生產(chǎn)效率。

4.3降低操作人員的工作強度

利用變頻調(diào)速，能減少回路元件、節(jié)電，從而降低了絞車運行環(huán)境產(chǎn)生的噪音，改善操作人員的工作環(huán)境，并大大降低操作人員的工作強度。

4.4延長礦井絞車的使用壽命

在礦井絞車的電氣控制中應(yīng)用變頻技術(shù)可以對設(shè)備的啟動、加速時間進行合理的調(diào)節(jié)，從而減少了在絞車啟動時對電器部件或機械部件的沖擊，并增強了電氣系統(tǒng)的可靠性，有利于延長礦井絞車的使用壽命。

5、結(jié)語

總之，在礦井絞車運行過程中應(yīng)用變頻技術(shù)具有重要的意義和作用，而且是我國煤炭行業(yè)技術(shù)革新和發(fā)展的重要標志之一。因此，研究變頻上幾乎應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)，有利于進一步提升我國煤炭工業(yè)的全面發(fā)展。

參考文獻

第8篇：變頻技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：鋼包車；變頻；冶金企業(yè)

1前言

特鋼廠50噸電爐擴容改造后，出鋼量增加，鋼包的外形尺寸也相應(yīng)增大，原有的鋼包車已不滿足生產(chǎn)需要，需重新進行設(shè)計、制作。冶金企業(yè)中，使用的鋼包車大部分是箱形梁式結(jié)構(gòu)，采用電機、減速機驅(qū)動車輪組，缺點是鋼包車在啟動和停止的時候，鋼水由于慣性而在鋼包中劇烈擺動，嚴重時鋼水會溢出鋼包，從而造成燙傷事故的發(fā)生；還有的因為電機減速機選型不合理造成傳動機構(gòu)故障頻發(fā)，影響生產(chǎn)的順利進行；另一個制約因素是鋼包車位于精煉工位時，由于冶煉時需要對鋼水進行攪拌，攪拌時就會帶動鋼包車左右擺動，從而造成斷電極等一系列事故。

2變頻技術(shù)在鋼包車中的應(yīng)用

隨著變頻技功能的不斷發(fā)展和完善，工廠中變頻技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍。由于電爐鋼包車電機的生產(chǎn)特殊性，必須保證其在生產(chǎn)中的可靠性，使用變頻調(diào)速和PLC自動控制，可實現(xiàn)其行走的平穩(wěn)性和對電機的實時保護，延長設(shè)備使用壽命，防止啟動時對電機本身和電網(wǎng)的沖擊，保證生產(chǎn)順利進行。在此次鋼包車技術(shù)改造中選用變頻器的型號為：MicroMaster430系列變頻器，型號為HVAC(風(fēng)機和水泵節(jié)能型)ECO1-4500/3，額定電壓為380V-500V，額定功率45kW，最大瞬時電流為39.6A，持續(xù)時間為60秒；具有缺相和過流保護功能。異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本控制方式是變壓變頻（VVVF），在基頻以下采用恒壓頻比帶定子壓降補償?shù)目刂品绞剑旧媳３执磐é誱在各級轉(zhuǎn)速上都為橫值，以便充分利用電機鐵心，發(fā)揮電機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能力。（1）恒壓恒頻時異步電動機的機械特性調(diào)速的最終目的是為了實現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩的輸出，由公式可知：最大轉(zhuǎn)矩與電網(wǎng)電壓的平方成正比，因此，變頻器啟動時是將電壓由0V逐漸增加到額定電壓，實現(xiàn)最大轉(zhuǎn)矩的輸出。由于電爐鋼包車導(dǎo)軌上經(jīng)常有殘留的鋼渣，故對鋼包車的行走造成阻礙，因此，只有實現(xiàn)鋼包車電機的最大轉(zhuǎn)矩輸出，才能使鋼包車正常行走。阻力超過輸出轉(zhuǎn)矩到一定程度了，變頻器的保護功能起作用，保護電機不被燒毀。（2）變頻器控制接線圖：

3變頻器的選型

本系統(tǒng)采用MicroMaster430系列變頻器，型號為HVAC(風(fēng)機和水泵節(jié)能型)ECO1-4500/3，額定電壓為380V-500V，額定功率45kwoMicroMaster430系列變頻器是全新一代標準變頻器中的風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載專家，功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)(BiCo)技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性，牢固的EMC(電磁兼容性)設(shè)計；控制軟件可以實現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運行方式等。

4結(jié)論

采用MicroMaster430系列變頻器，充分利用其控制特性和過載能力、過電壓、欠電壓保護及變頻器過溫保護、接地故障保護、短路保護、電動機過熱保護等功能，有效提高鋼包車控制的可靠性和安全性，為生產(chǎn)順行提供了安全保障。

參考文獻：

第9篇：變頻技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】變頻器；安裝；調(diào)試；技術(shù)

1.安裝前的準備工作

要安裝好一臺變頻器，使它能正常的運行，達到技術(shù)及工藝要求，除了滿足上述基本規(guī)則外，還應(yīng)注意以下幾點：（1）安裝前首先要熟悉和掌握生產(chǎn)工藝及技術(shù)要求，弄清楚其負載狀況，了解變頻器在系統(tǒng)中的作用和地位，是要求節(jié)能，還是改進生產(chǎn)工藝，還是二者兼之。某些場合并沒有節(jié)能空間，而硬要求變頻器節(jié)能，這是不妥當?shù)?。?）變頻器帶的負載從電氣方面而言首先是電機，因此安裝前首先要對現(xiàn)場的電機有比較清楚的理解，包括額定電壓、額定電流、電機極數(shù)、額定功率等，安裝的變頻器必須與之相匹配，有些特殊場合，如負荷較重、海拔超過1000m（D超過標準海拔高度）、煤礦提升機變頻器等，變頻器要比負載電機高出一個甚至兩個功率等級，一般不允許變頻器比負載電機功率等級低，以免變頻器超負荷運行而帶不動或經(jīng)常過載保護，造成不必要的麻煩。（3）電機的電氣絕緣安裝前必須進行檢測。絕緣不好的電機不能安裝變頻器。因為變頻器雖然設(shè)有短路保護，但瞬間的接地也可能造成某些變頻器的損壞。（4）安裝前應(yīng)仔細閱讀變頻器的使用說明書，結(jié)合現(xiàn)場工藝要設(shè)置哪幾個參數(shù)，參數(shù)的設(shè)置方法等，要熟練掌握。（5）對于某些場合，特別是要求自動控制的而需要附屬配件的，如供水用的壓力表、傳感器、壓力變送器及一些配套設(shè)施，PID調(diào)節(jié)儀、溫控儀、定時鐘等，有些還需要遠控裝置，也要熟練掌握。以期能快速的安裝、調(diào)試到位。（6）要嚴格按照變頻器的使用說明書進行配線，包括主線和控制線，某些情況只能高于說明書要求的規(guī)格而不能低于。需要壓接接線鼻的地方，要嚴格按要求壓接，規(guī)格和工藝要符合標準。（7）在現(xiàn)代工業(yè)控制比較復(fù)雜的情況下，還要考慮電磁兼容性問題，要考慮變頻器的干擾與抗干擾，必要時加裝電磁濾波裝置。有些場合電機距離變頻器可能較遠，要考慮加裝輸出電抗器及濾波器。（8）對于位能負載，如煤礦主井絞車、提升機、電梯類，由于存在再生發(fā)電狀態(tài)，要考慮加裝制動單元和配套的制動電阻，防止變頻器過壓保護或損壞。以上這些問題都是我們在安裝變頻器之前要了解和掌握的，不熟悉這些內(nèi)容，就可能造成變頻器的安裝或調(diào)試不順利或根本不成功，造成設(shè)備損壞或不能正常使用，這是我們要切記的。

2.工程概況

某廠房系化工產(chǎn)品制造工廠，建筑面積4713m2，地上3層，建筑高度16m。本工程變頻器主要應(yīng)用在空調(diào)暖通系統(tǒng)，共計4臺排風(fēng)風(fēng)機，2臺空調(diào)箱，6臺變頻水泵。下面針對設(shè)備變頻器安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法，淺顯地探討變頻器調(diào)試的技術(shù)。本工程設(shè)計有BMS系統(tǒng)（樓宇控制系統(tǒng)），DCS系統(tǒng)（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)），變頻器需為其提供相應(yīng)反饋信號及控制觸點。

3.變頻器安裝

變頻器作為精密電子器件集合設(shè)備，其運行環(huán)境也有一定的要求。首先，施工現(xiàn)場的變頻器常規(guī)是成套電控柜廠家根據(jù)負載情況選型完畢，安裝在電控柜內(nèi)部，那么我們在電控柜安裝時就必須考慮裝設(shè)現(xiàn)場無腐蝕、易燃易爆氣體、液體；無灰塵、漂浮性的纖維及金屬顆粒。故此，電控柜安裝時應(yīng)用塑料簿膜等密封性較強的材質(zhì)對其內(nèi)部變頻器進行保護，防止施工現(xiàn)場產(chǎn)生的灰塵、水漬等進入變頻器，導(dǎo)致變頻器內(nèi)部電路被破壞。

變頻器的適宜工作溫度環(huán)境為-10～40℃，濕度低于90%。那么在施工現(xiàn)場安裝內(nèi)部帶有變頻器的電控柜時，就應(yīng)考慮此處工作狀態(tài)的環(huán)境溫度是否符合變頻器的技術(shù)要求。另外，變頻器的工作環(huán)境溫度如果大于40℃，則每升高1℃，變頻器的性能會降低5%，并且為保證變頻器的安全運行，此情況下必須強制設(shè)置變頻器的工作極限功率為額定值的95%，若溫度持續(xù)升高，則應(yīng)隨溫度值的增大，其限定值持續(xù)減小。

變頻器內(nèi)部裝有冷卻風(fēng)扇，以便輕質(zhì)增強變頻器內(nèi)部的散熱，為了使變頻器內(nèi)部風(fēng)冷冷卻循環(huán)效果良好，必須將變頻器垂直安裝在配電箱內(nèi)部，因現(xiàn)場安裝使用的變頻器均為電控柜廠家出廠前安裝完畢的，故在安裝電控柜前應(yīng)嚴格檢查其在電控柜內(nèi)部安裝得是否絕對垂直，在安裝電控柜時也必須嚴格按照規(guī)范要求對電控柜的垂直度及型鋼基礎(chǔ)穩(wěn)定性、牢固性進行控制。

4.變頻器的接線

本工程變頻器主要應(yīng)用于暖通設(shè)備的變頻電動機拖動，經(jīng)深化設(shè)計采用ABB品牌的ACS510系列變頻器。ACS510系列變頻器輸入電源要通過斷路器或帶漏電保護的斷路器接入交流接觸器的二次控制回路，斷路器的額定電流應(yīng)為變頻器額定電流的1.5～2倍。變頻器的故障常閉觸點RO3C、RO3A應(yīng)連接到交流接觸器的電磁線圈供電電路中，則可在變頻器故障時切斷電源，防止故障擴大化。在本工程中，暖通設(shè)備故障信號需接入DCS系統(tǒng)，還需在電磁線圈供電電路中加入中間繼電器，為DCS系統(tǒng)提供無源干接點故障信號，以便中央控制室對各設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)控。變頻器的RO1C、RO1A觸點為待機常閉觸點，應(yīng)接入電控柜停止指示回路，并為BMS系統(tǒng)提供設(shè)備停止狀態(tài)反饋信號（圖1）。RO2A、RO2B觸點為運行常開觸點，應(yīng)接入電控柜運行指示回路，并為BMS系統(tǒng)提供設(shè)備運行狀態(tài)反饋信號。

因暖通設(shè)備運轉(zhuǎn)后還需根據(jù)實際運行及室內(nèi)環(huán)境情況對電動機的工作轉(zhuǎn)速、頻率等進行調(diào)節(jié)，以便達到設(shè)計要求及舒適度要求。故在本項目中，電控柜控制面板設(shè)置100Ω可調(diào)電位器，接入變頻器AI1模擬輸入1端子及AGND模擬輸入電路公共端端子。AI1端子為頻率給定端子，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電位器的電阻值，以達到方便、快捷地調(diào)節(jié)暖通變頻電動機頻率及轉(zhuǎn)速的目的。

因本工程中存在電控柜就地控制及BMS系統(tǒng)遠程控制兩種啟/?？刂品绞?，故必須在電控柜上利用萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)及中間繼電器組成手/自動轉(zhuǎn)換及防誤操作互鎖回路，并將二次控制回路控制線接入DI1數(shù)字輸入1及DCOM數(shù)字輸入公共端。

控制線路連接完畢后，將變頻器電源輸出電子按正確相序連接至暖通設(shè)備變頻電動機。如果運行命令和電動機的旋轉(zhuǎn)方向不一致時，可在三相輸出電源線中任意更換其兩相接線。為了安全和減少噪聲，接地PE端子必須良好接地，接地電阻要小于1Ω，否則有可能會發(fā)生觸電和火災(zāi)事故。接輸入輸出電源線時切記注意輸出電源端子決不能接到輸入電源，否則會損壞變頻器。

5.變頻器系統(tǒng)調(diào)試

變頻器系統(tǒng)通電前，應(yīng)檢查以下內(nèi)容：變頻器的安裝環(huán)境有無問題，裝置有無脫落或破損，電纜直徑和種類是否合適，電氣連接有無松動，接地是否可靠等。變頻器的調(diào)試方法步驟應(yīng)遵循“先空載、繼輕載、后重載”的規(guī)律。并且變頻器必須在配線完畢，安裝好箱蓋后，才能接通電源，否則有觸電危險。

主回路測試方法：準備高阻量程萬用表，絕不能使用兆歐表對控制電路進行測試，否則會損壞電路的零部件。在主回路公用線和大地之間進行測試，萬用表指示5MΩ以上為正常。在控制回路端子與PE端子之間測試，測量值大于1MΩ為正常。

5.1空載測試

在斷開暖通變頻電動機的情況下，通過操作控制面板上的控制按鈕進行功能性試驗，觀察顯示的輸出頻率、電壓、電流、負載率等數(shù)據(jù)是否符合設(shè)置數(shù)值及顯示是否正常。

5.2輕載測試

連接變頻器的電源輸出端及暖通變頻電動機，使電動機不帶負載，在操作面板上操作啟動、停止按鈕。觀察電動機的旋轉(zhuǎn)方向是否與要求的一致，通過操作控制面板上的可調(diào)電位器逐漸升高運行頻率，觀察電動機在運行過程中是否運轉(zhuǎn)靈活，運轉(zhuǎn)時有無震動現(xiàn)象，是否平穩(wěn)等。

5.3重載測試

將變頻電動機與負載連接，控制變頻器啟動暖通設(shè)備，將給定值調(diào)整到最大（50Hz），觀察設(shè)備帶負載運行狀況，利用分貝儀測試設(shè)備運轉(zhuǎn)噪聲是否符合規(guī)范要求，使用風(fēng)速儀測量風(fēng)管出風(fēng)口處風(fēng)量、風(fēng)速是否達到設(shè)計要求，用鉗形電流表測試運行電流是否達到額定電流，若設(shè)備運行噪聲過大，出風(fēng)口風(fēng)速值過小，運行電流大于額定電流，可通過降低變頻電動機最大運行頻率，以達到降低噪音、控制風(fēng)速及降低運行電流的目的。ACS510系列變頻器對變頻電動機的啟動參數(shù)有自檢功能，若降低頻率則必須更改啟動數(shù)據(jù)中的額定轉(zhuǎn)速，否則變頻器將報告故障，無法啟動。使用可調(diào)電位器控制給定頻率，逐步降低頻率至各項檢測數(shù)據(jù)滿足要求后，在變頻器參數(shù)設(shè)置中利用轉(zhuǎn)速-頻率公式：

Rpm=120×

式中：f-給定頻率。

n-電機極數(shù)。

重新設(shè)定變頻電動機啟動參數(shù)。BMS系統(tǒng)只需調(diào)試重載情況下的控制環(huán)節(jié)，具體步驟同上。

特別注意，變頻器內(nèi)部整流橋電路存在自身的中性線，而變頻器輸出電源是經(jīng)過升壓電路升壓后輸出的，在電氣回路中相當于“斷路”，故在變頻啟動過程中若從電控箱引出“零線”并從變頻器出線端引出“火線”至下端單相回路，此時的零線相當于斷路狀態(tài)，則零線上帶工頻電壓，有燒毀單相回路設(shè)備的危險，故變頻器出線端不可接單相設(shè)備。

6.結(jié)語

本工程變頻器安裝時嚴格檢查安裝環(huán)境，變頻器接線深化認真研讀用戶手冊，通電試運行方法步驟循序漸進，最終安全、正確地達到了預(yù)期效果。

【參考文獻】