变频技术论文范文

变频技术论文范文第1篇

随着工业智能化的进一步发展，工业生产中对电动机的控制向着高频化和控制精确化的方向发展，而目前市场上已有最高变频3000kHz的变频器，对同样的二极异步电动机进行调速，最高可达18000r/min，在不增加机械增速装置的前提下，提高了设备运行的可靠性。

2变频技术

在煤矿机电设备中的应用变频技术的主要应用对象是电动机驱动的各种设备，在煤矿机电设备中主要包括风机系统、提升系统、压缩机系统、采煤机系统、煤炭输送系统、各类泵等。

2.1风机系统的改进

以某矿井主通风机的变频改造为例，在改造之前，风机设计裕量过大，即使通过调节叶片或者改变管网特性依然远远超过所需风量。利用变频器Harvest-A06/120进行改造，主要参数为：输入频率为45～55Hz，额定输入电压6000V±10%，输出频率范围0.5～120Hz。在利用电压源型串联多电平脉宽调制高压变频器进行改造后，风机效率由45%提高到78%以上，年均用电量减少920000kWh，同时该矿井风机系统可实现软启动，大大降低了对电网的冲击以及对设备的损坏，降低了人工成本。

2.2空压机系统的改进变频技术

对于空压机启动方式的变革具有重要的意义。传统的直接启动方式在启动瞬间会产生较大电流，不利于设备的正常使用寿命的保持。采用变频技术可以降低瞬时大电流对于设备的危害，延长使用寿命。空压机中压风系统的调节一般采用的是压力闭环控制的变频系统，主要利用系统压力检测来对空压机负荷进行调整，当系统内部压力发生变化时，变频系统会根据反馈的压力数值进行补偿调整，最终保持系统内部压力的恒定。采用此种方式进行压风系统的调节，与传统方式相比，响应速度更快，同时能够更加精确地控制风力，保持压风系统较高的可靠性。以唐山矿业某井空压机变频改造为例，对泵房进行变频改造，采用三套ACS800变频控制柜，利用一台PLC集控柜进行控制。其主要参数为：三相输入电压U3in=（380～415）V±10%，U5in=（380～500）V±10%，输出频率0～±300Hz，DTC（直接转矩控制）控制。通过该控制系统，可以实现空压机的一拖三变频调速运转，能够保持系统内的恒定压力控制，实现设备安全可靠运行。与改造前相比，年均可节省电费50余万元；可实现设备自0Hz起的软启动，设备检修周期延长，降低了检修成本。同时还实现了对设备保护功能的进一步完善，完善了设备超压保护、防自启动保护等多种功能，改善了设备的工作环境。

2.3采煤机的改进提高采煤机对工作环境的适应性

是采煤机改进的主要方向。工作环境愈加复杂，使传统采煤机的不适应性更加突出。电牵引采煤机在适应性方面有很好的表现，已在许多矿山中得到应用。采煤机的变频调速能力是其工作性能的一大指标。与传统滑差调速相比，变频调速将采煤机的变速性能实现了质的飞跃。能量回馈型四象限变频器在采煤机中的应用是煤矿机电设备改造的向前迈进一大步的标志，它标志着井下采煤机由“一拖二”向“一拖一”的进步，提高了煤矿开采效率，同时降低了采煤机的故障率以及维修成本。由PLC控制的MG700-WD交流变频调速采煤机，能够将采煤机事故率控制在较低的范围内，同时由于PLC程序的开放性，可以更好地进行人机对话，能够在故障发生时较为准确地定位故障位置。对于采煤机变频调速系统，除去目前市面上已有的成熟产品外，还有很多学者对不同类型的变频调速控制方式进行了研究，目前已有一定的理论基础，有待于在实际生产中进行试验以及普及。以ALPHA6900系列变频器在采煤机中的应用为例，可实现主从控制功能，同时还可以实现四象限运行，通过PLC控制电路，对变频器的输入输出端口进行实时监控，采集包括转速、转矩等在内的多种信息，确保系统运行的稳定性。其中，采用ALPHA6900系列变频器的电气控制系统可以分为一拖一单/双电机控制方式，通过采煤机工作环境的变化，对其牵引电机的转速进行调整，实现对采煤机设备的有效保护。

3结语

变频技术论文范文第2篇

一台施耐德变频器，频率只能上到20Hz，检查了各项参数，发现最高的频率上限均为50Hz，由此排除了参数的问题。再检查是不是给定方式不对，改成面板给定频率，变频器最高可运行到50Hz，因此，判断是模拟量输出电路出现了问题，检查后，发现一贴片电容损坏，更换后，变频器频率调节恢复正常。

2变频器过热

这几台使用不到一年的变频器，复位开车后还是可以正常的运行，只不过几个小时候又发生同样的故障，检查电动机没有发现问题，但注意到变频器的通风口风量很小，于是把变频器拆开检查，发现这几台变频器有的因为散热风扇烧坏，有的因为风扇保险烧坏，更换风机后，此类情况就没有在出现。4）过压和欠压。一台施耐德的变频器出现过压，总是在停机时跳“OU”，这个时候我们可以重点检查制动回路，测量放电电阻没有问题，测量制动管被击穿，把制动管换掉之后，便没有出现这个问题。出现欠压情况的DANFOSS变频器，在加负载后出现“DCLINKUNDERVOLT”，经过仔细检查问题不是特别的复杂，应该重点检查整流桥，经过检查整流桥发现有一路桥壁开路，更换后问题解决。

3故障出现的原因和应对方法

3.1不能调高频率的变频器

分析原因后得出结论，是因为电动机安装在外面，现场对于电动机保护不当，下雨时不能对电动机及时防雨，造成了电动机受潮，雨后也未能对电动机烘干，造成了电动机内部局部发生短路现象。这样的情况比较容易解决，只要做好对电动机的保护工作，增加电动机防雨系统，及时检查电动机，如有受潮的情况及时烘干。

3.2变频器频率上不去

变频器调频，发现频率调不上去时，首先看各项参数是否正常，如果参数问题排除，可以检查给定方式，如果都排除了，那么就知道是模拟量输出电路出现了问题，仔细检查模拟量输出电路，找出问题所在，排除问题。

3.3变频器过热

这个问题最终很显然是因为变频器的通风排热系统出现问题，散热风扇的质量过于粗制劣造，造成不必要的麻烦。应该选用正规厂家合格的有质量保证的变频器，及时的跟变频器厂家沟通散热排风扇的质量问题。

3.4过压和欠压

变频器过压和欠压是两个不同的故障，所以有不同的原因和应对方法。变频器过压报警，主要原因是因为减速的时间太短，或者制动单元出现了问题。变频器在减速的时候，电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快，转子的电流增大，电机从而处于发电的状态。这个时候，我们就要认真检查制动回路，发现问题，然后换掉出现问题的部分。欠压报警主要原因在于整流桥某一个部位的损坏，刚才也已经举了一个例子，是整流桥有一路桥臂开路。出现变频器欠压的问题，就要仔细检查整流桥，查看问题的部位并撤换掉。

3.5变频器的运行环境

在一些工厂内，空气中的粉尘和蒸汽含量很高，所以变频器一半在现场的控制柜中保护，为了更好的散热，就在控制柜上安装了冷却风扇[3]。变频器的各个部分的电缆都从控制柜的底部连接变频器，导致控制柜封闭不严，粉尘和蒸汽可以通过控制柜的底部进去到控制柜影响变频器。

4针对变频器出现故障的原因提出对策和建议

1）变频器的控制柜。建议把变频器的控制柜移到室内，把变频器的防护等级提高到IP54，防止粉尘和蒸汽进入到变频器内。2）变频器的选择。根据不同的负载选择恰当的变频器，保证变频器的正常运行。3）变频器电源柜的改变。可以把供电给变频器的电源柜改为馈电柜，从而可以避免操作人员对变频器进行多次强制复位，保护变频器不受人为破坏。4）关于长期不用的变频器和变频器电容器。长期用不到的变频器，要定期进行带电运行，这样可以对变频器内件进行充电式的保护。如果有时间和条件，对使用多年的变频器的电容器进行测试。

5结语

变频技术论文范文第3篇

提升实际训练的兴趣和具体动手能力，全方位的知识与技能训练的积累为学生今后毕业分配工作、发展职业生涯奠定了基础。为今后走向自动化程度高、要求标准高的工作岗位增强了适应能力。例如，在教学过程中教师感到学生对于他们从来没有接触过的变频器毫无感性认识，很难接受这个新兴自动化设备的应用，感觉无从下手。这就要求教师通过具体的实物、形象的语言、视频、演示、多媒体等方式，详细介绍变频器的历史由来、在自动化设备上的作用、工作原理、如何应用等问题，启迪学生获得感性认识。例如：在讲解变频器的作用时，教师要通过实际操作完成变频器与电动机的实际接线后，进行实际演示让学生亲眼看到变频器对三相异步电动机的调速控制过程，并且打开变频器的外盖对各个部位进行详细说明，增强学生对变频器的兴趣。在变频技术一体化课程教学过程中不光是简单实际操作教学，还要开展学生对自动化专业相关设备的广泛了解，提高学生对企业自动化设备的认识，培养学生的认知能力。例如：在进行变频器的面板电动机调速控制学习任务时，首先让学生分析变频器面板的结构特点，熟知面板上各个按键的基本作用及基本操作，告诉学生变频器面板控制是变频器应用的基础训练，如果对面板上的按键不熟悉，后续操作是无法完成的。学生在领悟了它的重要性后，就会在任务执行前，首先对面板按键进行集中学习，从而引导学生按照正确的方法训练。这种方法可以应用于变频技术一体化课程的入门教学，后面一些更复杂的教学任务课题训练也可以依据这种方法进行，再加进去自己的一些创新教法，非常有利于学生更好更快地掌握变频器的应用。从教学结果分析，这种方法产生的效果很好，这样才能培养学生的分析能力、拓展能力，在学习的过程中专业教师就是学生未来职业的榜样，无形中带给他们很深的影响力。

2提高教学质量提高教学效果

理论教师注重理论知识讲解，实验教师注重实际训练，但在操作前还是要讲解相关的理论知识，理论教学与实践教学脱节，不但给学生的学习造成很大困难，也造成重复教学和资源浪费，更影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。为了使理论与实践更好地衔接，将理论教学和实践教学融为一体，开展一体化教学模式。即从以教师为中心如何“教给”学生，向以学生为中心如何“教会”学生转变，从以教材为中心向教学大纲的培养目标为中心转变，从以课堂为中心向以实训为中心转变。由此可见，变频技术一体化课程教学对教师的要求更高了，教师的压力、工作量大了，同时也锻炼、培养了教师，促使教师努力钻研业务，苦练操作技能，提高教学水平，能做到理论与实操互补。在教学过程中，加深学生的感性认识和理性认识，做到理论联系实际。作为职业教育自动化专业新兴学科，变频技术一体化课程教学也必须与时俱进，不断充实、不断完善，才能发挥其积极作用，培养出适应社会需要的高素质、高标准人才。

3变频技术一体化课程教学的实施过程

变频技术是以自动化专业为主的新课程，在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术交叉学科课程。对于学生而言，由于变频技术课程综合多门学科，因此，所涉及的概念、专业名词较多，并且内容抽象，学生很难在有限课时内完全掌握。而对于从事该门课程教学的教师，由于课程涉及知识面广、容量大、课前需要做相当充分的准备，一是要准备大量案例，二是要将深奥的道理通俗化，尤其是一些新的概念、思想和技术。因为过于抽象，学生理解具有一定难度。针对以上教学中存在的普遍问题，在变频技术一体化课程教学中从教材定位、教师要求、教学方法、教学手段、教学安排、考核方式等方面尝试进行改革。

3.1教材的定位

现有的变频技术课程教材重视理论知识，缺乏学生动手实操训练，而对于多数学生来说他们只希望动手，不喜欢理论。多数落后生学习差的主要原因在于基础差，变频器自动化程度高，理解相对困难。为此教师必须下大力气，给他们更多的辅导与帮助，在鼓足他们勇气的同时，为他们的进步创造条件。调动一切有效手段，针对本校学生的学习情况和进度，开发变频技术一体化课程教学校本教材、工作页等，变化教学方法、采用图文并茂的讲解方法，有效地促进学生整体素质的全面提高。

3.2教师要求

通过调查，一些学生反映，部分教师课上教授的变频技术只讲授原理、公式等，学习内容比较枯燥，学生不爱听，所以教学效果不好。而多数学生却只希望动手实践操作，不喜欢烦琐的公式理论，所以建设一支既能胜任理论教学又能指导实践操作的“双师型”教师队伍是实施变频技术一体化课程教学的关键。一体化教学要求教师不仅有丰富的专业知识讲授先进的专业理论课，而且有熟练的操作技能指导学生实践操作完成任务，成为能“文”能“武”的“双师型”教师。作为从事一体化教学的教师应该不断地进行“充电”，因为“学然后知不足，教然后知因”。

3.3教学方法

在变频技术一体化课程教学中，还要根据学生的特点，具体情况具体分析。我们在授课中，全面地考虑到各类学生，设计的问题随学生的层次的不同而有所区别。对于班级中基础较好、动手能力较强的优秀学生，我们在实施中设计的起点高一些，问题难度大一些，使他们的聪明才智得到充分的发挥，从而享受到挑战的快乐。对于班里中等学生，则按照教学大纲要求，以学生达到相应要求为目的，使学生掌握一些最基本的知识和技能，这种方法适用于班里大部分学生学习。对于班里较差的学生，我们在教学过程中，问题设计的起点低一些，问题的难度小一点，思维的步骤铺垫得细一些，使他们感受到成功的快乐，从而提高学习兴趣。除了在课堂上完成理论教学外，还要重视教学过程中实践环节的辅助教学，采用开放式的实践形式，引导学生充分利用课余时间完成一些生活中常见的变频机电产品的调研任务，这样既可以将课堂内容延伸到课堂外，强化学生观察能力和独立分析问题、解决问题的能力，同时又可以弥补课时的限制，保证后续课堂教学的正常进行。让学生将问题带进课堂，大家一起讨论，分析，带着问题学习。在教学中，为了检验学生对变频技术的认识程度，要求学生以常见变频产品设备为例，让学生参与讲课，然后一起进行小组讨论，学生在讨论过程中，列举了生活中常见的变频机电产品，例如：变频空调、变频洗衣机、变频冰箱等，通过讨论，发现学生对变频技术原理、接线、设计、产品可靠性、安全性都具有了一定认识并提出一些相应的改善意见。实践表明：在一体化课程教学中，让学生参与讲课，分组进行讨论这种体验型互动教学方法，提高了学生综合能力，达到了较好的教学效果。

3.4教学过程安排

授课时间上的安排分为3个阶段，第一阶段为知识了解阶段，学生主要学习理论知识，教师把变频技术理论知识讲解给学生，让学生掌握一定的理论基础。第二阶段为技能训练阶段，重点是学生的动手能力训练，学生把在理论课中学到的知识与课题任务进行实际操作，学生操作时，教师加以指导和深入的讲解纠正，并回答学生随时提出的问题。第三阶段为提高阶段，让学生将所学的理论与实践技能有机结合，检查学生课题任务的完成情况，并加以评价，以达到巩固知识的目的。

3.5考核方式

考试是对学生进行课程考核的手段，通常都采用闭卷或开卷的考试形式。但由于该课程涉及的概念、理论方法及系统设计需要查阅大量资料，如采用常规考试方法，一是受时间限制，学生在很短的时间内难以对系统的设计给出完善的解答。二难以体现出学生真正掌握知识的程度。针对变频技术一体化课程特点，采取闭卷和开卷的形式都不是很适合，因此，本课程的考核依据平时课后作业和最后综合典型课题任务报告完成情况进行考核。帮助学生树立课题概念、设计思维、流程导向及解决问题的能力，让学生明显感觉到平时学习的知识学有所用，也是为理论学习和实践操作有机结合进行一个探索。

4结束语

变频技术论文范文第4篇

论文摘要：在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏。

一、引言

在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。

在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。

在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。

二、能耗制动

利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。

其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。

一般在通用变频器中，小功率变频器（22kW以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kW以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。

三、回馈制动

实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示，电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。

四、新型制动方式（电容反馈制动）

1、主回路原理

整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块IGBT、充电、反馈电抗器L及大电解电容C（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块IGBT组成。保护回路，由IGBT、功率电阻组成。

(1)电动机发电运行状态

CPU对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向VT1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380VAC—530VDC）高到一定值时，CPU关断VT3，通过对VT1的脉冲导通实现对电解电容C的充电过程。此时的电抗器L与电解电容C分压，从而确保电解电容C工作在安全范围内。当电解电容C上的电压快到危险值（比如说370V），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制VT3的关断与开通，从而实现电阻R消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。

(2)电动机电动运行状态

当CPU发现系统不再充电时，则对VT3进行脉冲导通，使得在电抗器L上行成了一个瞬时左正右负的电压（如图标识），再加上电解电容C上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测，控制VT3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。2、系统难点

(1)电抗器的选取

（a）、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。

（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。

(2)控制上的难点

（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500VDC，而电解电容C的耐压才400VDC，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容C的瞬时充电电压为νc=νd-νL，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400V），就得有效的控制电抗器上的电压降νL，而电压降νL又取决于电感量和电流的瞬时变化率。

（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容C所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。

3、主要应用场合及应用实例

正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列。

随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。

变频技术论文范文第5篇

论文摘要：在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏。

一、引言

在通用变频器、异步电动机和机械负载所组成的变频调速传统系统中，当电动机所传动的位能负载下放时，电动机将可能处于再生发电制动状态；或当电动机从高速到低速（含停车）减速时，频率可以突减，但因电机的机械惯性，电机可能处于再生发电状态，传动系统中所储存的机械能经电动机转换成电能，通过逆变器的六个续流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。这时，如果变频器中没采取消耗能量的措施，这部分能量将导致中间回路的储能电容器的电压上升。如果当制动过快或机械负载为提升机类时，这部分能量就可能对变频器带来损坏，所以这部分能量我们就应该考虑考虑了。

在通用变频器中，对再生能量最常用的处理方式有两种：(1)、耗散到直流回路中人为设置的与电容器并联的“制动电阻”中，称之为动力制动状态；(2)、使之回馈到电网，则称之为回馈制动状态（又称再生制动状态）。还有一种制动方式，即直流制动，可以用于要求准确停车的情况或起动前制动电机由于外界因素引起的不规则旋转。

在书籍、刊物上有许多专家谈论过有关变频器制动方面的设计与应用，尤其是近些时间有过许多关于“能量回馈制动”方面的文章。今天，笔者提供一种新型的制动方法，它具有“回馈制动”的四象限运转、运行效率高等优点，也具有“能耗制动”对电网无污染、可靠性高等好处。

二、能耗制动

利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动。

其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。

一般在通用变频器中，小功率变频器（22kW以下）内置有了刹车单元，只需外加刹车电阻。大功率变频器（22kW以上）就需外置刹车单元、刹车电阻了。

三、回馈制动

实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。回馈制动的优点是能四象限运行,如图3所示，电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。四、新型制动方式（电容反馈制动）

1、主回路原理

整流部分采用普通的不可控整流桥进行整流，滤波回路采用通用的电解电容，延时回路采用接触器或可控硅都行。充电、反馈回路由功率模块IGBT、充电、反馈电抗器L及大电解电容C（容量约零点几法，可根据变频器所在的工况系统决定）组成。逆变部分由功率模块IGBT组成。保护回路，由IGBT、功率电阻组成。

(1)电动机发电运行状态

CPU对输入的交流电压和直流回路电压νd的实时监控，决定向VT1是否发出充电信号，一旦νd比输入交流电压所对应的直流电压值（如380VAC—530VDC）高到一定值时，CPU关断VT3，通过对VT1的脉冲导通实现对电解电容C的充电过程。此时的电抗器L与电解电容C分压，从而确保电解电容C工作在安全范围内。当电解电容C上的电压快到危险值（比如说370V），而系统仍处于发电状态，电能不断通过逆变部分回送到直流回路中时，安全回路发挥作用，实现能耗制动（电阻制动），控制VT3的关断与开通，从而实现电阻R消耗多余的能量，一般这种情况是不会出现的。

(2)电动机电动运行状态

当CPU发现系统不再充电时，则对VT3进行脉冲导通，使得在电抗器L上行成了一个瞬时左正右负的电压（如图标识），再加上电解电容C上的电压就能实现从电容到直流回路的能量反馈过程。CPU通过对电解电容C上的电压和直流回路的电压的检测，控制VT3的开关频率以及占空比,从而控制反馈电流，确保直流回路电压νd不出现过高。

2、系统难点

(1)电抗器的选取

（a）、我们考虑到工况的特殊性，假设系统出现某种故障，导致电机所载的位能负载自由加速下落，这时电机处于一种发电运行状态，再生能量通过六个续流二极管回送至直流回路，致使νd升高，很快使变频器处于充电状态，这时的电流会很大。所以所选取电抗器线径要大到能通过此时的电流。

（b）、在反馈回路中，为了使电解电容在下次充电前把尽可能多的电能释放出来，选取普通的铁芯（硅钢片）是不能达到目的的，最好选用铁氧体材料制成的铁芯，再看看上述考虑的电流值如此大，可见这个铁芯有多大，素不知市面上有无这么大的铁氧体铁芯，即使有，其价格也肯定不会很低。所以笔者建议充电、反馈回路各采用一个电抗器。

(2)控制上的难点

（a）、变频器的直流回路中，电压νd一般都高于500VDC，而电解电容C的耐压才400VDC，可见这种充电过程的控制就不像能量制动（电阻制动）的控制方式了。其在电抗器上所产生的瞬时电压降为，电解电容C的瞬时充电电压为νc=νd-νL，为了确保电解电容工作在安全范围内（≤400V），就得有效的控制电抗器上的电压降νL，而电压降νL又取决于电感量和电流的瞬时变化率。

（b）、在反馈过程中，还得防止电解电容C所放的电能通过电抗器造成直流回路电压过高，以致系统出现过压保护。

3、主要应用场合及应用实例

正是由于变频器的这种新型制动方式（电容反馈制动）所具有的优越性，近些来，不少用户结合其设备的特点，纷纷提出了要配备这种系统。由于技术上有一定的难度，国外还不知有无此制动方式？国内目前只有山东风光电子公司由以前采用回馈制动方式的变频器（仍有2台在正常运行中）改用了这种电容反馈制动方式的新型矿用提升机系列。

随着变频器应用领域的拓宽，这个应用技术将大有发展前途，具体来讲，主要用在矿井中的吊笼（载人或装料）、斜井矿车（单筒或双筒）、起重机械等行业。总之需要能量回馈装置的场合都可选用。

变频技术论文范文第6篇

深圳华能公司是我国从事变频技术最早的企业之一。许多负载第一次应用变频技术都有深圳华能公司的参与，如输油泵(87年大庆采油二厂集输站11套)、20吨桥式起重机(89年独山子石化公司炼油厂)、焦化桥式吊车(91年茂名石化公司)、20吨转炉倾动及氧枪升降(93年承德钢厂三套)、腈纶纺丝生产线(94年大庆化纤厂)、2.8m×44m回转窑(90年株州有色金属冶炼厂)、3.6m×30m煅烧炉(92年唐山碱厂)、大型辊道(93年鞍钢中型厂后送工序改造采用变频50多台)、海上平台电源(92年南海石油西部公司装备部)、150HZ/160V200KW电源(89年邵阳化纤厂9套、吉林化纤厂28套、湖北化纤厂14套、九江化纤厂12套、宜宾化纤厂8套)、1250KW/6000V电场引风机(98大庆新华电厂二套)、高压氨泵(97年长岭炼油厂、辽河化肥厂)等。在化纤行业，其业绩多多，下面逐一说明。

2腈纶生产线

纺丝的工艺复杂，工位多，要求张力控制，有的要求位置控制。大庆腈纶厂95年对其引进美国CHEMTEX公司采用美国ACC工艺技术的年产5万吨腈纶生产线进行了变频PLC改造。我们采用了“同步运行方式”，设置“无张力控制环节”、“松紧架同步装置”、“总线速度控制方式”、“转矩矢量控制”等技术，使整条生产线20个丝束处理单元同步运行，平稳可靠，牵伸倍率由1.04到1.4，年增产达382吨，故障降低、节省维修费57.5万元，年提高产品质量、提高等级合格率经济效益达325万元，年节电58万kW。97年该项目通过中国石化总公司鉴定，专家结论达到90年代国际先进水平。

兰化化学纤维厂是我国1965年从英国考陶尔茨(Courtaulds)引进的第一套8000t/a腈纶生产装置，生产工艺采用硫氰酸钠一步法。

腈纶生产过程是一种相当精细的生产过程，调速精度要求非常高。除纤维的成型和后处理以及毛条加工直接依赖调速外，纺前准备和原液系统的液位、压力、流量控制以及生产的平稳性、丝束质量、能耗、物耗等都与调速性能有直接或间接的关系。该纺丝生产线长达170m，各道工序丝束的运行速度都是根据工艺要求来设定的。原设计速度控制系统全部采用滑差电机、直流电机及与其配套的电子系统来实现，但由于原英国装置已运行20多年，设备严重老化、故障率高，加上设备本身复杂，维修量大，生产上往往一处波动都会引起全线波动，甚至造成全线停车，生产稳定性差，非计划停车次数多，产品质量难以保证。

1995年对纺丝生产线的调速系统及主要调速设备进行了全面改造。三条纺丝生产线共安装变频调速器113台，全部淘汰了滑差电机和直流电机，生产稳定性明显提高，非计划停车次数逐步减少，废丝、废胶量明显降低，产品质量有了显著的提高。

采用变频调速技术后，1995年产量达到16000t/a，把原设计能力翻了一番。这一成绩的取得，除设备改造更新后，积极大胆广泛地采用变频调速技术也是关键因素，仅增加产量一项，每年即可创效益近500万元以上。

变频调速技术因其稳定性好，可靠性高，大大提高了设备的运行周期，使过去由于电气仪表原因造成的非计划停车次数大幅度下降，每年可增加产量近150吨，增加效益近百万元。产品质量有了明显提高，废丝、废胶率逐年下降，NaSCN等原料的单耗亦下降，生产成本降低。

1995年与1993年相比，减少废丝294.004吨，废胶450.151吨，增加利润89.49万元;节约NaSCN320.16吨，增加利润192.096万元，节约材料费近30万元。合计增加效益311.50万元。

从表1可知，节电效果显著，经实测，当用变频调速器协调控制时，电机使用功率平均比原来下降50%以上。

该厂目前有200台电动机使用了变频调速器，其使用变频器前电动机功率总和为828.4kW，使用后功率总和为467.61kW。每台电动机按设计一年运行8000小时，(实际上大于8000小时)则每年可节电288万kW.h，每度电按0.21元计，每年可节约60万元左右。200台变频器投资约300万元，综合效益1000万元。

3涤纶前纺生产线

仪征化纤联合公司涤纶一厂前纺变频控制系统是80年代引进西德AEG公司技术，由国内组装的SCR逆变器，由于系统是分立器件，可靠性低，由于SCR不能自关断、要是使其关断，增加强迫关断电路，使设备体积增大。由计量泵和卷绕机构组成一条生产线，计量泵有24台、由1台变频器控制，卷绕由7辊、5辊和喂入轮组成。7辊有7台电机，由1台变频器控制;5辊有5台电机，由1台变频器控制，喂入轮1台电机由单台变频器控制。为了保证精度，从计量泵到卷绕机构共计37台电机全部采用永磁或永磁反应式同步电机，卷绕7辊、5辊和喂入轮严格按工艺给定的比例运行，保证微张力牵伸。并要求在低速伸头完成后，卷绕各辊按比例和固定的斜率升到高速生产。原系统为4备1(或2备1)系统，即有4条常用生产线，1条线后备，主回路由电磁接触器联锁切换，控制信号的逻辑电路由中间继电器构成并完成切换，而模拟电路(如设定信号、比例信号)的切换，靠更换接插头电缆完成，切换很频繁，与中央控制的逻辑联系靠很多中间继电器来完成。由于控制落后，严重影响了生产，已造成必然。1993年深圳华能公司和涤纶一厂工同设计了由富士变频器和可编程控制器组成的前纺电气传动控制系统。该系统频率设定电路采用数字设定方法，不仅达到工艺要求的高精度要求，设定分辨率达到0.01Hz，而且从根本上解决了模拟设定电路的温度漂移问题。在调试和生产运行中证明了这一点。

系统的所有操作，即变频器的启动、停止，包括现场的低速、高速信号和系统间的连锁信号与仪表系统的信号控制、主台与备台的切换逻辑连锁，全部用1台PLC来实现，大大简化了外部接线，省去了所有的中间继电器，从而大大提高了系统的可靠性，因为PLC的所有输入、输出均有指示，也为系统的维护带来很多便利条件。

以主台与备台的切换举例，原系统在主备台切换时，有专用的切换控制柜，在切换柜上完成主回路的切换，有一批中间继电器完成相应的逻辑连锁。变频器的模拟设定等信号要靠接插件改变连接来实现，而现在的系统只要一只转换开关，就可将主回路的切换和控制回路、设定电路的所有信号的切换工作完成，中间逻辑、连锁逻辑完全由PLC的软件来实现，从而大大简化了切换操作，提高了切换速度，降低了故障率。

4切断机

仪征化纤工业联合公司涤纶四厂纺丝车间切断机为20世纪80年代引进德国产品，属双闭环直流调速控制，投产以来，逐渐暴露一点问题，不能适应“安、稳、长、满、优”的要求，其问题是:

(1)系统振荡。控制系统属于双闭环直流调速，对速度环，电流环和反馈等参数的调整配合要求相当高。稍有参数调整不当，反馈信号干扰，就会产生切断机刀盘振荡，造成切丝长度不等，机械齿轮磨损等，严重影响纺丝的正常运行。

(1)插卡故障高。由于该系统由两组可控硅实现正、反转，现场操作正、反转频繁，系统经常在两个象限间变化，因而封锁逻辑功能负担很重。在使用过程中，曾出现封锁逻辑损坏现象。

(3)制动抱闸卡死。系统制动部分采用电磁抱闸原理。实际运行中，启停车相当频繁，而制动单元摩擦片极易损坏并卡死，现场条件又使得换卸工作相当不便，这种类型故障往往需相当长时间才能修复，严重影响生产。

(4)电机碳刷磨损快、火花大。直流电机及测速发电机碳刷磨损快，经常造成火花增大，从而使系统稳定性、可靠性降低，并增加了日常工作的维护量。

为此，1993年在深圳华能的配合下，对该设备进行了改造，设计方案的特点如下:

4.1新系统的特点

(1)在新系统中，核心环节变频单元，选择了具有90年代水平日本富士公司生产的FRN5000G7S系列变频器，该变频器控制器采用了双16位CPU，并具有高速转矩限定，转差率补偿控制等特殊功能。对中心环节-信号处理单元，选择了具有90年代先进水平的可编程控制器。

(2)新系统中采用了微处理机，增加了全工艺流程显示功能，一旦出现故障，马上能采取相应的处理手段，充分利用富士变频器的优点，对输出电流、输出频率(输出转速)都做了限定(并对其数据进行加权处理)，从而提供了系统的可靠性。

(3)利用国产交流电机与系统配套，采用原系统中的产量显示功能，可靠并降低了成本。

(4)由于富士变频控制器、微处理机都具有计算机通讯接口，便于今后系统扩充，系统联网。实践证明，新设计的系统是十分成功的。

4.2新系统的运行效果

新系统于1993年3月制造完成，4月调试空运成功。7月上机运行，经过5个月的运行，证明其性能优异，完全满足工艺生产要求。运行稳定、可靠，无任何故障出现，具有很强的实用性，完全达到原系统的指标，经试用证明，新系统的运行效果如下:

(1)该系统控制性能，产品适应范围(调速范围)达到并超过了原德国设计系统，切断速度在原设计50~350m/min之内系统控制稳定，并根据工艺要求可调。

(2)新系统保护功能强(13种)，并具有故障记忆、自诊断、显示功能。对分析故障及解决问题提供了强有力的手段。

(3)调试简单。新系统所有参数的设定及修改均由面板的主键盘来完成。与以前的系统相比，大大缩短了时间，简化了调整方法，使其更易掌握。

(4)新系统中采用的变频器具有很多独特的、有实用价值的功能。如高速转矩的计算、转矩的限定、电流限定等功能。这些特性保证了新系统的性能优异。

(5)新系统功率因数高，谐波成分小。因为系统中变频器整流侧采用的二极管桥，因此实测功率因数都很高，均在0.95以上，而原设计系统功率因数值仅在0.45~0.8之间。

(6)新系统有比较优越的价格性能比，而且体积小，重量轻，更换方便。

(7)系统可靠性高。由于该系统采用交流电机，无滑环和炭刷、不可能打火和更换，提高了设备可靠性。

(8)提高生产效益。原切断机投产以来，累计故障停产50次，每次平均1.5天。

(9)电控系统比较如表2所示。

5长丝高速纺

天津石油化工厂高速纺螺杆挤压机调速系统是80年代由日本引进的。经过几年来(特别是近年来)的运行，逐渐暴露出了问题。

(1)不适应符合品种大范围变化的需求，生产过程中时有跳闸现象出现(先天存在)。据开车6年来统计，每年均在十次以上(90、91年多达40次/年以上)，严重影响了纺机的正常运行。

(1)由于现场环境不良等原因，造成PG测速反馈环节故障而导致的螺杆挤压机停车现象也屡有发生(开车以来发生16起)。

(3)原装置功率因数低，谐波成分高，对电网污染大。

(4)原装置本身由于元器件等问题，近年来也偶有故障发生，然而备件供应困难、周期长(要2年左右)，价格高(一套控制板要13万元人民币左右)，因此这一环节也直接影响了生产的稳定。

5.1螺杆挤压机的变频改造

由于上述问题的存在，从90年代开始，被迫在部分螺杆挤压机上采取了减位生产等措施。仅此一项每年就使该厂损失利税数百万元以上。

据此原因，该厂会同深圳华能公司对POY螺杆挤压机调速系统进行改造。

(1)在新系统中，核心环节-变频单元，我们选择了90年代水平，日本富士公司生产的FRN5000G7-4系列变频器。该变频器控制回路采用双十六位CPU，控制采用磁通控制SPWM模式，并具有高速转矩限定、转差频率补偿控制等特殊功能。

(2)新系统中压力调节部分仍采用了原装置中的智能化压力调节器(型号:SLCD-120*B〈日本YEW公司产〉)。

(3)利用FRNIC5000G/P7系统变频器特有的转差补偿控制功能，去掉PG测速反馈环节，进一步简化了系统。

(4)该系统控制性能，产品适应范围(调速范围)达到并超过了原日方设计的系统。该系统在生产250dtex(最大规格品种)poy丝时，喉部压力可保证在＋(－)0.5Mpa之内。这小于工艺允许压力偏差值，而调速范围可达原系统的数倍以上。

(5)新系统保护功能强(13种)并具有故障记忆及自诊断功能。一旦变频器出现问题，这对分析故障及解决问题提供了强有力的手段。

(6)调试简单:新系统所有参数的设定及修改均由面板上的键盘来完成。较以前的系统，大大缩短了调整时间，简化了调整方法，使一般人更易掌握。

(7)新系统中采用的变频器具有很多独特的、有实用价值的功能。如:高速转矩计算、转矩限定、转差补偿控制、电流限定等功能。这些特性，保证了新系统的优异性能。

(8)新系统功率因数高，谐波成分小。因为系统中变频器整流侧采用的二极管桥，因此实测功率因数很高，均在0.97以上，而日方设计系统cosφ值在0.4-0.8之间。表3是3台螺杆机实测值:

(9)新系统有比较优越的价格性能比，且体积小、重量轻、更换方便。

(10)系统可靠性高。由于系统采用GTR元件只有一个功率控制级，因此可靠性能大大提高(原系统有整流、逆变两个功率控制级)。

－)1Mpa≤＋(－)0.5Mpa

5控制电路型式数-模混合双CPU全数字化

6控制功能实现硬件编码设定(软件)

7电流波形阶梯波接近正弦波

8速度环有无

9转矩限定功能无有

10调整方式电位器键盘输入

11保护功能5种13种(故障记忆)

12通讯功能无RS232C串行接口

13扩展不方便5种标准选择、方便

14电流检测CT霍耳元件

15显示LED灯显示数显

16容量44KVA60KVA

17价格(万元)726.1

6卷绕机

天津石化公司长丝厂1985年引进全套日本帝人公司POY纺丝设备，电气调速系统采用变频器集中控制，其中卷绕机使用FRNIC-1000可控硅电压型变频器。

6.1原系统的主要特点:

(1)主件开关速度慢

(2)输出波形不好

(3)变频器设计复杂，故障率较高

(4)用集中控制，一台变频器带几十台卷绕机，若某一台卷绕机出现故障或操作不当都可能使变频器跳闸，易使故障扩大，这种故障每年发生10次左右，并逐年增加。

(5)卷绕机使用的电动机是特殊电机，起动电流是运行电流的15倍左右，频繁起动容易烧毁电机。

(6)锯齿波发生器是模拟量控制，控制精度低、温漂大、抗干扰差。

基于以上原因，1996年初决定对原集中变频系统进行改造，双方工程技术人员经过试验分析，选用了在国际上较先进的日本明电舍VT210S具有卷绕机要求的摆频功能系列变频器。

6.2变频改造后的系统特点

(1)频率精度较高，数字设定±0.01%，适合纺丝生产要求;

(2)抗干扰能力较强，而对其他电气设备干扰小;

(3)故障诊断功能强:23种代码分别代表过流、过压、欠压、过热、过载、I/O、接地、CPU等等。对故障状态下的电流、频率都有记载，便于故障分析和处理。

(4)内部输入/输出信号，既有RY接点继电器输出，又有集电极开路输出;

(5)变频器具有往复运行方式功能，适合纺织机械要求横动速度反复变化的需要，不用另加锯齿波信号源:

改造后的变频器的负载运行测试数据如表5所示。

注:FR为磨擦辊电机，TR为横动电动机。

以上数据看出采用明电舍210S型变频器做卷绕机单台控制后电动机起动电流明显减小，实现了所谓的“软”起动，与改造前起动电流50A比较，冲击电流见效80%。

设备投入运行以来，没有一台卷绕机电动机烧毁，过去平均每月要烧毁电动机1.5-2台。

改造后摆频部分的工艺参数可以用数字量精确控制，使产品质量和产量大幅度提高。

48台卷绕机变频系统由“集中”变频控制改造成“单台”变频控制后，稳定了工艺，不到一年即收回改造投资，改造非常成功，为该厂提高产品质量和增加产品产量打下基础。

7聚酯生产线

聚酯生产是连续的过程，我国的聚酯生产装置最初是从国外成套引进，最近几年由于扩容，多数由国内设计并购国内设备来完成增容改造。我公司参加并完成如辽化聚酯厂和浙化联聚酯装置的改造，由于均选用进口变频器，低压开关，接触器等。既保证了设备可靠性，又降低了设备成本。

聚酯生产中，有调速要求的有浆料输送泵电机、预聚反应器搅拌器电机、预聚物输送泵电机、后缩聚反应器搅拌器入口电机、后缩聚反应器搅拌器出口电机、熔体输送泵电机、消光剂输送泵电机等。聚酯生产过程是一个连续的、自动化的过程，装置由DCS(集散控制系统)系统集中监控，各个传动部位接收来自DCS的控制指令并回馈相应的运行状态信号给DCS系统。

一般情况下不允许其中某个环节突然中断，一旦发生较长时间的中断可能导致巨额的经济损失。因此，在有可能的部位，管道设计成两个通路，每个通路设有传动装置，可以互为备用，也可同时工作。后缩聚反应器搅拌器出入口电机对连续工作的要求更高，由于该部位电机本身无法备份，对变频器的可靠性要求就大大提高，因此一般要求变频器设置二套互为备用，在运行变频器出现故障情况下备用变频器应能尽快投入运行，保证连续生产的需要。

由于聚酯生产装置对传动系统可靠性要求较高，满足电机的在线启动，重载启动功能及较强的通讯扩展功能，我们采用德国西门子变频器及日本富士变频器。

聚酯变频器调速系统的一次回路构成如图1所示。

由于一套装置中采用了较多的变频器，因此变频器产生的谐波问题就比较突出。为此在变频器输入侧和输出侧均安装了交流电抗器。输入电抗器主要起抑制谐波对电网的污染并有效地改善功率因数的作用。输出侧电抗器则主要起抑制高次谐波的作用。变频器输出电压中包含的高次谐波有两个不利的影响:一是干扰弱电控制系统，二是在较长的电缆中产生漏电流，这个漏电流有时足以使变频器和计算机无法工作。在没有输出滤波电抗器情况下，电机与变频器之间的最大允许导线长度在100米左右，而使用输出滤波电抗器时这个长度可以达到600~800米。由于聚酯生产装置往往比较庞大，电机与变频器之间的距离都比较远，所以为了保险起见需加装电抗器。另外，输出电抗器对保护电机绝缘也有好处。

上述一次线路构成适用于浆料输送泵、预聚物输送泵、熔体输送泵、消光剂输送泵、预聚反应器搅拌器电机等的变频驱动。对于后缩聚反应器搅拌器出/入口电机的变频驱动来说，由于电机无法备用设置，为了提高可靠性，采用两套变频器互为备用的方式，其一次线路图如图2。

这样设计的调速系统，在辽化、浙化联运行的都很成功，达到了工艺要求和增容的目标。同国外进口的聚酯装置相比，有如下的特点:

(1)可靠性、实用性高于原进口设备。由于是国内设计，目的性明确，且设备均选用国外最先进的变频器和低压电器，因而在可靠性、实用性方面都要优于原进口设备。

(2)工艺连续性优于原进口设备。原进口设备的不足之处，实用后做了改进，在我们改造中体现出来，更为实用。

(3)造价仅为原进口的1/3。

8粘胶长丝静变频电源

粘胶长丝是以棉籽等做原料的非常受欢迎的化纤产品，出口很多。

粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机，众多的纺锭电机为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。我公司首先为邵阳化纤厂提供8套150HZ/160V160KW静变频电源;接着为吉林化纤厂提供25套150HZ/160V200kW;湖北化纤厂14套;九江化纤厂12套;宜宾化纤厂7套;维坊巨龙化纤厂16套静变频电源，均采用日本富士变频器。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用静变频的厂家，8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，比动变频有明显优势。

(1)可靠。运行多年，未发生故障跳闸。

(2)运行稳定，电压、频率波动极小。

(3)调频方便，为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。

(4)噪音小，改善了操作人员的环境

(5)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%，一等品合格率为88.7%。

(6)增加了产量。一期工程设计能力2000吨/年，试生产半年，产量仅365.53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。

(7)节电13%。

由于静变频电源给企业带来颇丰的利益，优质、增产、节能、降耗、降噪声。全国15家粘胶长丝生产厂，基本上淘汰了动变频设备，而选择了静变频电源。

参考文献

[1]王占奎等.变频调速应用百例[M].北京:科学出版社,1999.

[2]胡建忠,陈滨岛,杨恒之.长丝高速纺挤压机变频调速系统研制情况报告[C].CECE''''94184P.

[3]戴思斌.交流变频调速技术在腈纶生产中的应用[C].CECE''''9681P.

[4]丁永汀,杨波,吴建锋.聚酯装置变频调速系统[J].电气传动,2002年增刊32卷351P.

变频技术论文范文第7篇

1.1变频技术在主风机调速中的应用现状

在主风机上采用变频技术进行控制已经成为许多电力企业采用的主要方式之一。变频技术的使用可以实现大范围、高效率、连续的控制。使用变频技术可以方便地对时间进行设定和改变，相较于以前的调速方式，更便捷，更具有优越性。

1.2将变频技术应用于主风机调速的发展过程

变频技术最先由一位日本的学者提出，进而被西方国家所采用，后来经过一系列的改进与发展，逐渐演变为今天的变频器。变频技术的不断发展，为电力企业带来了便利，解决了很多突出的电力问题。

1.3将变频技术应用于主风机调速所需要的环境

变频技术尽管已经被大部分企业所应用，但是变频器工作所需要的环境是我们必须注意的。首先是环境温度和工作温度，这些都必须在一定的范围之内。其次，要尽量避免腐蚀性气体损坏器件。除此之外还要减少冲击和振动。

2应用变频技术的注意事项

2.1时间的匹配

在采用变频技术对主风机进行启动和停止时，我们必须要注意时间的匹配。这里所指的匹配主要是加速时间和减速时间的匹配。因为在启动时，如果没有很好地控制与匹配时间就可能出现过流或者过压现象，最终影响整个启动。因此，在采用变频技术进行启动时，必须根据负载情况严格计算，最终选择合理的加速和减速时间。

2.2过载

过载在风机中出现的频率一般不大，但是一旦发生过载，将对设备造成重大的影响。在采用变频技术时，必须严格注意这方面的问题，尽量控制转矩等因素，尽量避免出现过载现象。这就要求我们在采用变频技术时，对变频器的选用综合考虑容量、性能等多方面的因素，并确保变频器的容量略大于电动机的容量。

2.3共振

变频技术的核心就是通过改变频率进而改变转速等因素。在采用变频技术时就不可避免地会出现共振现象。而共振现象的出现，可能会使设备出现停运，有时甚至对设备造成毁坏。这就要求我们在采用变频时对频率的设定十分注意，尽量避免所设频率与其他设备的频率重合，尽可能减少共振情况。

2.4散热与噪音

在采用变频技术时，有时会将频率降至很低，这就会对风机的散热造成影响。散热出现故障就会影响风机的运转，进而影响整个系统的工作，甚至会导致机器的损坏。因此，在采用变频技术时，要注意采取相应的措施对风机的散热进行调节。除此之外，采用变频技术还可能会增加噪音，因此，我们在采用变频技术时还需要注意噪音问题，可以采用专用电机或者安装消音器。

2.5通风冷却

通风问题是机器工作时必须要考虑的重要问题之一。通风效果不好会造成元器件温度升高，从而使其使用寿命大大缩短，最终甚至损坏器件。因此，我们采用变频技术时必须注意变频器的通风与冷却。要实时了解变频器的工作情况，除此之外，还要经常检查风扇的情况，一旦发现损坏立刻对其进行检修和更换。

3结语

变频技术论文范文第8篇

（1）交流-交流变频，使固定的交流电源转换成频率变化的交流电源，主要特点是没有中间环节，缺点为变换的频率范围不大。（2）交流-直流-交流变频，使固定的交流电源转换成直流，将直流电源转变成频率变化的交流电。由于直流到交流环节易于控制，因此，频率可调节范围和提高变频电机特性等，具有明显的优势。其装置在煤矿井下已大量使用。如图1所示为交直交变频器的主电路图。这种方法只适用于小容量逆变器，不常用。还有一种方法为脉宽调制，逆变器电压的大小经过变化，使输出脉冲进行变化。现在国内外变频器技术以惊人的速度在发展，在不同的功能上，模拟早期的设置已被设定数字量取代，特别是在我国煤矿井广泛应用，带来了巨大的经济和社会效益。

2变频调速技术的应用

使用PID控制器和可编程控制器（PLC）控制技术来控制变频器，反向，速度，加速，减速时间，实现各种复杂的控制，为适应煤矿提升，压风，排水，电牵引采煤机设备的要求。提升机PLC，PID变频控制技术更为复杂，这里不介绍了。压风机为例，对变频调速控制技术和功能的应用，证明变频调速技术的优越性和经济效益的描述。在正常操作压力风机，当罐内压力达到规定的压力，通过压力调节器处于闲置状态，风机的压力，为了降低储罐压力，当气体储罐压力低于规定压力，机器正常使用工作。但空气压缩机输出压力波动较大，不能达到理想的空气压力，直接影响到气动工具的正常运行。在变频技术的使用，确保空气压缩机输出压力保持不变，总是让空气压缩机输出压力保持在正常的工作压力水平，大大提高煤炭生产效率。与传统的PID控制对比，检测信号反馈给变频器控制量，以控制变量的目标信号进行比较，以确定它是否是预定的控制目标，根据二者之间的差异进行调整，达到控制目的。如储气罐压力超过目标值（气舱压力给定值），应调节压缩空气同气舱压力值近视平衡。相反，如储气罐压力低于目标，应调节储气罐压力同目标压力近视平衡。通过对变频调速技术在压风机上的应用，可以达到空气压缩机输出压力基本上保持恒定的生产价值的需要，空气压缩机输出压力始终保持在最佳状态下生产。

3变频调速技术优点和效益

变频技术论文范文第9篇

利用高压变频技术对风机转速进行控制的原理为实现电机输入频率的改变，而在改变的过程中并不会额外地消耗电机功率，能够促进电机综合效率的提高。电机变频节能的主要特点包括以下几个方面：第一，电机综合效率比较高，且发热量与能耗都比较低；第二，具有无极调速的特点，具有较为广泛与精准的调速功能；第三，启动时所需的电流比较小，节能效果突出，同时也不会对所在的电网造成冲击；第四，不存在转差率损耗；第五，能够促进电机功能因数的提高，不需要在另外加装无功补偿装置；第六，具有较高的自动化水平，具有自动限流、限压、减速等功能，同时能够对故障、运行及报警情况进行记录，对系统的安全运行奠定了基础；第七，依据电量成本对电机转速进行智能化的调节。随着电力建设的不断发展，电力供需矛盾不断激化，只有对风机的流量进行调节才能够更好地满足生产的需要，通过这种方式提高企业效益，降低企业能耗。

2高压变频技术在风机中的变频方式

高压变频技术在风机中进行应用时，其主要的变频方式包括“高-低-高”、“高-低”、“高-高”等，其中效率最高的变频方式就是“高-高”方式，能够更好地满足风机节能降耗的要求。“高-高”方式的变频器中包括集中不同的类型，其中输入为6kV-10kV的变频器，并不需要进行升压变频器的设置；输出电压为10kV的变频器，每项中包含了8个功率单元，而且这些功率单元之间是通过串联的方式连接。如果每个单元的输入电压都为三相710kV，那么其输出的电压则为单相0kV-710kV，而每个功率单元之间都是通过串联方式连接的，叠加之后的输出相电压则为5680kV。变频器的中点与电动机中性点之间并不相互连接，因此变频器输出实际上是线电压，通过A相与B相输出电压形成UAB输出线电压，该线电压最大可以达到10kv，其阶梯波为37。由于变频器中采用了多重叠加的方法，输出电压中谐波含量比较小，已经达到了常规供电电压允许的谐波含量，并不会导致电动机由于附加的谐波而出现发热的情况。输出电压也比较小，给电极增加的应力并不明显，能够直接向普通标准型的交流电将会因动机进行供电行为，并不需要对其进行降容之后再使用，能够在旧设备的改造中进行利用。此外，输出电压谐波较小，并不需要另外在附加输出滤波器，输出电缆的长度也并不受限制。“高-低-高”方式的变频器具有以下几个方面的特点：第一，在该种类型的变频器中采用了降压变压器与升压变压器，导致变频调速系统的效率出现了下降的情况。第二，升压变压器在工作的过程中会导致输出波形严重畸变的情况，导致电动机由于附加谐波而出现发声的情况，最终导致机械共振及传动、轴承磨损严重的情况。第三，该种类型的变频器在使用的过程中将会产生比较大的噪声。通过两种不同变频方式的变频器的比较之后发现，“高-高”方式变频器有着非常显著的优势，逐渐取代了“高-低-高”方式变频器。

3高压变频技术在风机节能中的应用

3.1风机情况概述

本文选取某企业的1台风机作为节能改造的对象，选取的风机在流量调节的过程中主要采用风门调节的方式，风门的开度在百分之三十到百分之八十之间。实现高压变频技术对风机进行调速节能改造之后，与传统的风门调节方式相比，生产负荷决定了风机的节电量，生产负荷的变化越大，风机节能的效果就越好。实现高压变频技术在风机节能中的应用，一方面可以达到调速节能的目的，另一方面能够提高整个调试系统的工作效率。

3.2改造前的电机系统运行模式

本文选取的高压电机都采用的是风机传动的方式，通过风门调节的方式实现风机流量的调节工作。当前，风门调节的方式为改变风机管网特性曲线实现风机风量调节，其主要的原理如图1所示。由图1可知，风机在管网特征曲线R1处工作时，工况点为M1，风量为Q1，风压为H1。如果要实现风量的降低，则需要关小风机的防风版，管网特性曲线变为R2，工况点也随之变为M2，风量为Q2，风压为H2。管网特性曲线的改变实际上就是通过人为的方式实现风机管网阻力的增加或者降低，在确保风机性能曲线不变的情况下，工况点从M1转移到M2，如果想要实现挡风板继续减小，则管网特性曲线变为R3，工况点为M3，风量为Q3，风压为H3。通过这种方式实现风机流量的调节。通过风机调价风量的方式具有结构简单、操作便捷的特点，大部分的风机都采用这种调节方式。然而，通过人为的方式实现风机管网阻力的改变，势必会造成部分能量的消耗，尤其是风量的变化越大，能量的损耗就越多。如果通过电机直接调试的方式来实现风机流量的控制，就可以实现人为改变风机官网阻力所消耗的能量的节约。因此，提出了电机调速控制模式。

3.3主回路系统方案

3.3.1手动一拖一动回路手动一拖一动回路如图2所示，其基本的原理为：回路中包含了三个高压隔离开关，分别为QS1、QS2与QS3。在使用的过程中，不能够同时出现闭合的状态。在变频运行的过程中，QS1、QS2闭合，则QS3断开；在工频运行的过程中，QS3闭合，QS1与QS2断开。手动一拖一动回路的优点为：在变频器进行检修的过程中，这种明显的断电点能够确保维修人员的安全，同时也可以通过手动的方式将负载投入到工频电网运行。3.3.2手动一拖二动回路手动一拖二动回路如图3所示，其基本的原理为：手动一拖二动回路中包含了QS1—QS6六个高压隔离开关，其中QS2与QS3、QS5与QS6有电气互锁，QS1与QS5、QS4与QS6安装机械互锁装置。M1与M2分别处于变频状态与工频状态中，而且可以进行互换；在变频器检修的过程中，都可以处于工频运行中。手动一拖二动回路优点指的是只有一个负载工作在变频状态中，能够实现电机使用寿命的延长。

4总结

变频技术论文范文第10篇

1)实时在线监测功能。可实现对矿井主通风机及其附属设备主要工作参数、运行状态的实时在线监测与显示，智能化故障识别与报警。具体监测项目包括:主通风机的入口静压、风量、风速信号;主通风机电动机电压、电流、有效功率、功率因数等电量参数;主通风机电动机轴承温度和定子温度的实时监测显示;主通风机振动状态信息的监测、显示与分析，具有机械故障预警及停机功能。2)远程通信功能。能支持与第三方远程通信(变频器或其它监控设备)，实现远程监测控制，支持多种通信协议，具有多种通信方案，可方便地把监控数据上传到目前煤矿使用的安全监测系统KJ98，实现对矿井通风系统的远程集中控制。3)自动控制功能。通过友好交互的人机控制界面可以方便地控制高压开关柜的启动、停止、风门的开关;能控制高压变频器、水阻柜启动、停止，实时设置变频器频率;可实现主通风机、风门用电动执行机构多种控制模式间的切换。

2程序设计

2．1PLC程序设计

在西门子S7-417-4H型PLC中，运用梯形图编制监控系统的运行程序，整套系统的主控程序流程如图3所示。在调用初始化子程序后，系统按照设定程序与参数进行自检，待自检正常后对主通风机及其附属设备的初始状态进行顺序控制，一切准备工作就绪后系统会自动开启主通风机，系统按预先图3控制程序流程图编制的程序、设计的功能进行实时监控。整套PLC程序包含了高压柜供电状态监测、变频器控制、水阻柜控制、主通风机运行参数及故障检测、风门电动执行机构运行状态监测等多个功能模块。对PLC控制程序采用模块化设计和过程设计原理，将上述功能模块进行结构化编程设计，提升了控制程序的完整性和可执行性。

2．2WinCC组态程序设计

通过WinCC组态程序设计建立友好交互的人机控制界面，借助远程通讯和PLC控制程序，实现对主通风机及其附属设备的过程监控与故障监控。基于WinCC组态软件的主通风机监控系统具备可视化、智能化、功能多样化等诸多优点，能将矿井通风系统的工作参数和运行状态形象化地展现在控制人员和管理人员面前，便于实时监控设备运行情况。

3应用效果

2013年9月鲁班山北矿主通风机监控系统改造工程完成，图4所示为监控系统的主界面图。目前该套系统已经连续正常运行一年多，在新的监控系统模式下，实现了紧急情况提前预警，提高了矿井通风安全水平。主通风机在变频调速系统控制下更容易实现电动机的正、反转，加、减速时间及频率可任意调节，运行平稳，工频水阻软启动技术的应用，确保了两台变频器都出故障时，主通风机仍能正常运行，确保了通风安全。使用变频调节后由于变频器内滤波电容的使用，使得主通风机功率因数据提高，通过减小变频器输出频率、降低主通风机转速来满足矿井风量需要，主要风机始终运行在高效区间内，统计显示，在增加风量27%的情况下，每个月主通风机电力消耗同比节约3．1万度，节能效果十分明显。

4结语

变频技术论文范文第11篇

当没法通过频率调整来降低蔗渣转光度和蔗渣水分时，我们结合调整榨机后辊尺寸和调整频率的试验。先通过中期湿榨试验（三），得出以下结果，见表3。从湿榨试验（三）结果分析：第一，第一座收回率太低，影响到全机列的收回率，应作为重点调整。第二，第五座蔗渣转光度和蔗渣水分高，应作为次重点调整。第三，各座榨机蔗渣纤维分虽然都上升，但没有规律。因此，中间各座榨机也要相应调整。根据以上分析作出以下调整：第一，第一座收后辊调整螺栓使出口缩小3.2mm，榨机频率调整为42Hz，油压为18MPa。第二，第二座收后辊调整螺栓使出口缩小1.6mm，榨机频率调整为38Hz，油压为18MPa。第三，第三座收后辊调整螺栓使出口缩小2.4mm，榨机频率调整为37Hz，油压为18MPa。第四，第四座收后辊调整螺栓使出口缩小1.6mm，榨机频率调整为38Hz，油压为18MPa。第五，第五座收后辊调整螺栓使出口缩小3.2mm，榨机频率调整为36Hz，油压为20MPa。经调整后运行正常，没有出现电机发热现象，蔗渣转光度和蔗渣水分明显降低。查定得出以下结果，见表4。在中期榨蔗中，根据化验室给出的数据，发现指标不达标，我们结合榨机电机电流及时调整各座榨机的频率，使蔗渣转光度稳定在2.0％以下和蔗渣水分控制在50％以内。各座榨机的频率最低可调整至第一座45Hz、第二座32Hz、第三座33Hz、第四座35Hz、第五座35Hz。当调整各座榨机频率和结合调整各座榨机后辊出现电机发热超过限值都不能达到指标时，就必须进行调整榨机前辊、后辊以及调整榨机频率三者结合。转入后期调整。

2榨季后期

当没法通过频率调整来降低蔗渣转光度和蔗渣水分时，我们结合调整榨机前后辊尺寸和调整频率的试验。先通过中期湿榨试验（五），得出以下结果，见表5。从湿榨试验（五）结果分析：第一，第一座收回率不算高，还有提升空间，可再调整。第二，第五座纤维分比第四座低，违反各座榨机纤维分应有规律地上升这一规律，说明这座效能低。第三，各座榨机经过长时间运行，前、后辊及顶辊都出现磨损，应进行调整，同时榨机负荷轻，应结合调整。根据以上分析作出以下调整：第一，第一座收前辊调整螺栓使入口缩小2.4mm、后辊调整螺栓使出口缩小1.6mm，榨机频率调整为45Hz，油压为18MPa。第二，第二座收前辊调整螺栓使入口缩小1.6mm、后辊调整螺栓使出口缩小2.4mm，榨机频率调整为40Hz，油压为18MPa。第三，第三座收前辊调整螺栓使入口缩小1.6mm、后辊调整螺栓使出口缩小2.4mm，榨机频率调整为40Hz，油压为18MPa。第四，第四座收前辊调整螺栓使入口缩小1.6mm、后辊调整螺栓使出口缩小2.4mm，榨机频率调整为40Hz，油压为18MPa。第五，第五座收前辊调整螺栓使入口缩小2.4mm、后辊调整螺栓使出口缩小2.4mm，榨机频率调整为38Hz，油压为20MPa。经调整后运行正常，没有出现电机发热现象，蔗渣转光度和蔗渣水分明显降低。查定得出以下结果，见表6。经过上述调整，榨机在运行过程中根据化验室给出的数据，结合榨机电机电流，我们及时调整各座榨机的频率，使蔗渣转光度稳定在2.0％以下和蔗渣水分控制在50％以内。各座榨机的频率最低可调整至第一座40Hz、第二座32Hz、第三座33Hz、第四座35Hz、第五座35Hz。

3下雨天或甘蔗砍运接不上日榨2000吨甘蔗的变频调速应用和研究

在我们这里离城市很近，附近又是工业园，砍蔗民工很缺，甘蔗经常接不上，特别是下雨天，就要通过减少日榨量来配合，以避免断槽。象这样的情况，以前我们单靠调整榨机出入口是没法降低蔗渣转光度和蔗渣水分，抽出率很低。而且甘蔗一接上又要提高榨量调整榨机，很麻烦且容易出现调整错误，损坏榨机。为此，我们进行了试验。下面是我们在榨机没有变频调速时湿榨试验（七）得出的结果，见表7。从湿榨试验（七）结果分析：第一，第一座收回率太低，影响到全机列的收回率，应作为重点调整。第二，第五座蔗渣纤维分比第四座蔗渣纤维分虽然有提高，但提高很少，效能不高，应调整。第三，各座榨机蔗渣水分偏高，影响收回率，应调整。第四，各座榨机蔗渣转光度偏高，影响收回率，应调整。第五，各座榨机负荷很轻，应进行调整。根据以上分析作出以下调整：第一，第一座榨机频率调整为35Hz，油压为20MPa。第二，第二座榨机频率调整为31Hz，油压为20MPa。第三，第三座榨机频率调整为31Hz，油压为20MPa。第四，第四座榨机频率调整为33Hz，油压为20MPa。第五，第五座榨机频率调整为35Hz，油压为20MPa。经调整后运行正常，没有出现电机发热现象，蔗渣转光度和蔗渣水分明显降低。查定得出以下结果，见表8。

4产生的效果和效益

通过榨机变频调速技术我们发现榨季停榨后榨机磨损很小且安全率高，运行平稳，同时解决了常见的塞辘问题。根据有关资料：蔗渣转光度每降低0.1％，压榨收回率提高0.2％。蔗渣水分降低1％，压榨收回率提高0.08％。而压榨收回率提高1％，产糖率可提高0.116％，我们公司这些榨季通过榨机变频调速技术，抽出率明显提高且稳定在96.5％。产糖率由11％提高到上榨季的12.04％，预计2014/2015榨季可达12.3％以上。

5结束语

变频技术论文范文第12篇

变频技术与水泵的应用密切相关，变频器因为与水泵具有不同的功率，就会造成电流和电压的不稳，造成水泵工作效率下降，影响水泵的基本功率发展，甚至造成水泵无法工作。因此，合理的控制变频器的功率变化，实现与水泵功率的有效统一，是提高变频器有效工作的主要目标，从而实现事半功倍的效果。变频器的基本工作原理有自动控制和手动控制。在闭环条件下，变频器通过自动控制实现系统的有效测量，调节，确定变频水泵的电机功率，完成对电动机组、变频器的有效控制。变频器的有效额定电流是电动机整体额定电流的一倍以上，水泵电动机的内部测量值中，水管压力的主要测定仪器是变速器，通过对水压的速度测量，确定水管内的水流动压力，将水流动的压力以信号等等形式传递为电信号，通过传输系统进行调节，完成变频系统的压力分析。变频技术中的重要设备是调节器，系统通过调节器完成电信号的有效输出和输入，其基本输出的电信号由PID系统控制，而后面的几个基本零部件依据逻辑技术基础完成有效系统设计过程。水源从水泵处将水输入，经过管道完成压力测试，将测试的水管压力与水流量进行比例分析。在一定的时刻条件下，水管的压力保持一定的值，这样的压力会通过电信号完成系统传递，传送到系统调节器内部，通过对电信号进行工业压力测试转换，再将其输送到系统内部。确定有效电信号在一定的基础误差范围内，对传输系统中的设备进行基础调整，确定变频器可以调整的电源输出最大功率和最小功率，实现有效的水泵使用，完成电机转动转速调整。

2水泵自动控制的应用

水泵自动化可以采用电路系统内的软件和硬件系统进行结构设计和调整，通过编程操控，对数据进行设置，实现多台水泵的自动开启、停止、功能叠加或转换。实现自动控制，应急处理。采用浮球水位控制原理，调节自动控制标准。在实际的电机传动水泵自动调节过程中，通过调节电动机的频率确定功能效果，对水泵的基本效率进行节约处理。减少未使用调频水泵的调频次数，提高水泵能源的调频使用效果，从而提高企业的经济效益，实现水厂工业频率调整，结节约不必要的电能费用。变频技术调节分为交流变直流、直流变交流两种。在工业生产活动中，交流变直流的应用较为常见，广泛的应用于工业生产和日常生活中。前者的组成电路由整流器、电路逆流器、过滤器综合组合，形成变频装置设备。将交流电转换为直流电是依靠整流器完成。整流器是供电设备的逆变装置。在电路交直流转换过程中，电路会剩余一部分交流电，将直流电中的交流部分过滤的设备是过滤器装置。电流过滤器是将电流重新分化，去电电流中不稳定的元素，完成交流电或直流电的平稳过渡，最终实现电流的逆变过程，输出需要的直流电流或交流电流。电流逆变和电流整流是相互对立的，也是通过调频控制电路，完成电路桥接。电机应用电路中的电流进行交换处理，实现有效输出。调节电机的运转频率，从而提高电机的运转速度，确保水泵的有效功率。电机在使用过程中，通过调频控制技术完善电源的有效功率设定，逐步改善电源的有效频率，确保频率的使用效果。逐步增加电机转速。通过控制电流的使用频率，提高水泵的使用寿命，改善水泵基础运行环境，逐步减少水泵的基础维修费用，降低人力消耗，降低物力消耗，减少噪声污染水平，确保工作人员的基本工作环境。

3结语

变频技术论文范文第13篇

(1)水泵运行曲线．水泵采用传统的方式运行，在一般的情况下它的流量和扬程是成反比的。当水泵的流量降低时，压力也会升高，会增大管网的危险性。(2)变频技术在电动机的调试过程中的调速性能最好，在运行过程中效率比其他设备的工作效率要高，稳定性也比较好。利用变频技术对制冷系统中电动机收稿日期:2014－12－24作者简介:谢修胜(1966－)，男，安徽淮南市人，大学毕业，助理工程师，现在国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿自动化进行调速有很高的经济效益，所以变频技术成为矿井制冷系统中运用越来越广泛的技术。

2变频技术改造

2．1离心泵与管理特性曲线

从图1可看出，离心泵在制冷系统的管路工作中，无论出于哪一种工作状态下，都只有一个工作点，如图中A、B、C三个工作点。这三个工作点也是离心泵的工作曲线与管路工作曲线的交点。离心泵若在B点工作，泵输出的能量比管路所需要的能量要高出很多，加大了流量，增加了管路的摩擦和阻力;离心泵若在C点工作，泵输出的能量比管路所需要的能量要少，减少了流量。只有离心泵在A点工作时，泵输出的能量等同于管路所需要的能量。

2．2水泵工作状态

水泵转速与水泵的流量和扬程成正比，水泵在制冷运行的过程中为了保证始终处于高效率区间内，就要调整水泵的运行模式，也就是根据实际的需要对水泵的数量进行增减，提高整个矿区的制冷效率，降低制冷降温所消耗的能量。

3变频技术实施

3．1变频器

矿井下冷冻水循环的制冷系统中，每台变频器都会带着一台水泵，这样在水泵的运行过程中，即使由于季节的变化给制冷系统带来的负荷程度存在一定差异，变频设备都能根据工作面的承受状况，调节冷冻水循环的流量。变频器是由本体、电抗器、滤波器以及其他辅助的机器构成，变频器是对制冷系统中电动机转动的速度进行控制，并且对制冷系统中可能会发生的故障加以预防，其工作原理主要是依靠变频器每个构成机器间的相互配合。变频器在使用之前要进行调试，调试成功之后才能正式投入运行。具体操作步骤是在电源接通后，将变频器上的转换开关调换到近距离控制模式，矿井制冷系统中电动机在不同温度下运行的所需温度，都可以通过在变频器上选择不同的速度来实现。如果在变频器的运行或启动时出现故障，都会自动停止运行或启动。

3．2ABB变频器

ABB公司的变频器中，根据制冷系统不同的负荷来调节冷却水的循环流量，主要是依靠对频率输出的控制，进而控制电动机输出轴的功率。地面的冷却水循环系统安装了5台循环水泵。

3．3运行方式

矿井制冷系统中关于变频器的运用分为两种模式，根据温度对矿井制冷的需求分为夏季和冬季。夏季时，矿井对制冷降温的要求比较高，所以制冷系统对热量的负荷比较重，这也增加了冷却水的流量。针对这样的情况，可以通过调整变频器的频率，使变频器与水泵达到同时运行的模式，来满足矿井制冷降温的要求。冬季时，矿井对制冷的要求相对要低得多，那么制冷系统对热量的负荷也随之降低，同时也减少了对冷却水流量的要求。所以可以减少水泵的台数，采用2台水泵的运行，并且要求每台水泵的运行频率为30HZ左右。并且，由于水泵在冬季消耗的能量较低，一般采用低能耗的运行模式。

4结论

变频技术论文范文第14篇

程序需要在原有控制程序基础之上进行修改，在保持引送风机连锁功能正常的基础上，实现变频引风机自身的自动连锁投退控制，可以降低程序修改量，同时保证设备可靠运行，最后将新编制的程序进行封装，便于今后将其应用在同样的改造项目中。

2具体实施

2.1电气回路改造

在保留原有工频电气回路的情况下，将高压变频器并联接入主供电回路，实现两回路冗余供电方式，正常情况下由变频回路供电，实现引风机电机转速的可调，故障状态以及变频器检修工作期间可以切换至工频回路。

2.2程序编制调试

将原有的引送风机连锁程序增加与引风机变频器连锁调节程序，程序必须保证各个设备能够独立启停操作实现设备无连锁可以运行，同时在投入连锁程序后可以实现引、送风机和引风机变频器之间按照设备运行规定进行连锁。通过联调试验来修改程序中的静态参数，并通过仿真验证修改效果。下面就逐步对程序的编制调整过程进行介绍。1）送风机启停控制。锅炉正常运行过程中，需要先启动引风机，程序需要验证引风机供电回路为合闸状态且引风机正常运行2s之后才可以发出送风机启动指令。当程序判断引风机故障跳闸后将输出跳闸信号控制送风机自动跳闸。根据实际运行情况需要设置三种送风机跳闸条件，一是正常运行过程中得到引风机停止运行信号，二是引风机变频器停止运行，三是引风机正常运行但此时变频器转速下降至100r/s以下，以上三种情况程序将启动送风机跳闸程序，驱动送风机高压断路器分闸。2）引风机启停控制。不论连锁程序是否投入，只要引风机高压供电回路正常都可以通过程序或者手动启动按钮来启动引风机。程序中投入了锅炉汽包液位信号，当锅炉汽包液位降低放出报警信号后，程序将输出引风机跳闸信号。3）变频器启停控制。当引风机断路器为合闸位置，变频器没有故障信号时可以通过程序控制或者手动按钮来投入变频器回路；当引风机断路器为合闸位置，变频器运行信号正常，没有故障信号时候，可以手动操作停止变频器；当投入变频器连锁程序后，在其它信号均正常的前提下，如果程序采集到引风机停机信号则延时五秒后自动停止高压变频器。变频器可以通过手动复位按钮来实现将变频器转速复位。锅炉汽包液位信号驱动变频器高压断路器直接跳闸，此状态下不考虑变频器运行状态。当变频器在运行过程中发出故障信号，引风机高压供电回路将自动切换到工频回路继续运行。4）引风机电机转速控制。可以手动设置电机转速目标值，通过变频器将转速逐渐变化至设定转速运行；也可以通过转速PID调节模块来随着引风机入口风门开度来调节电动机转速，保持锅炉炉膛负压值，确保安全燃烧。锅炉两台引风机同时运行时候应该将引风机并列控制或者将其中一台转速设为固定值，通过控制另外一台引风机转速来调节引风机入口风门开度。5）人机界面修改。应该在主画面基础上完善变频器控制回路，增加变频器投退、转速设定、连锁投退按钮来方便岗位值班人员进行操作。

3改造效果

变频技术论文范文第15篇

变频技术的诞生不仅在很大程度上改变了我们的生活，与此同时在工业生产上更是带来了巨大的便利。最初是因为调节电流频率的需要才促使了变频技术的产生，1960年后，电力电子器件大力发展，从最初的晶闸管到现代的绝缘栅双极型晶体管控制品闸管，经历了不断的更新历程，大大促进了变频技术的发展，到了1970后，开始研究(PWM)VVVF调速，这一研究引起了人们的关注。而在变频技术中PWM模式才是核心，直到20世纪80年代，相关专业人士开始对PWM模式的优化进行研究，这一研究项目引起了人们更多的关注进而得出了更多的优化模式。到了20世纪80年代中后期，一些发达国家将新研究出来的VVVF变频器投放到了市场，VVVF变频器凭借其更为优异的服务得到了各厂家的大力推广。而变频技术的操作原理指的是在电压不变的前提下，通过改变交流电频率的方式，来实现对设备的自动化控制。其中变频器是通过利用电力半导体器件的通断作用将频率无法改变的交流电转换成了可以改变的交流电，从而实现了变频调速。

2变频技术在煤矿机电设备中的应用

2.1变频技术在采煤机中的应用

采煤机在一定程度上代表了煤矿设备向现代化、机械化发展的里程碑。因此在煤矿开采中显得特别重要。由于采矿机大多是在环境恶劣的条件下工作的，所以采矿机是一个比较复杂的系统，因此提高采煤机的性能便显得尤其重要。采煤机在采煤工作中占据着主力位置，只要一发生故障就会导致整个采煤环节受到严重的影响，使采煤工作难以进行下去，对整个煤矿造成不小损失。由于采煤机的重要位置使得其功能不断改进，变得越来越强大，但是其出现的故障和问题也变得越来越强大，这也增加了维修难度，一旦采煤机出现问题就会大大降低工作效率。而随着变频技术的产生，将其用在采煤机中，成就了采煤机变频调速系统，随着该技术的不断发展，我国的采煤技术有了巨大的发展，变频器也得到了采煤业的广泛应用。煤矿企业大胆尝试，勇于创新，将能量回馈型四象限变频器运用到了电牵引采煤机的工作中，这一举措不仅将采煤机的科技含量进一步提高，同时还减少了采煤机的损坏，延长了设备寿命。

2.2变频技术在风机中的应用

在矿井不同的生产时期，矿井通风设计也不尽相同，甚至还会有巨大的差异。一般在矿井生产中期会重复不断更换风机来解决通风问题，但这种方式操作起来不仅显得累赘，并且还经常发生设备故障，增加了不少多余的维修量。与此同时，原来的风机也会被暂时搁置，这样会产生资源浪费，使设备的利用率大打折扣。但将变频技术应用到风机中就会解决这种困境，重复的更换任务也无需再进行，操作起来比较方便，不仅提高了设备性能，使风机资源中的浪费现象不断减少，同时也起到了很好的节能效果。通风问题也轻轻松松地解决了。

2.3变频技术在矿井提升运输设备上的应用

2.3．1变频技术在胶带输送机上的应用

作为煤矿煤流运输系统的主要设备之一的胶带运输机，在以工频进行拖动，液力耦合器进行传动的方式运行上一般采用交流电动机作为动力装置，但使用交流电动机会产生传动效率低、启动电流大以及机械冲击大等问题。同时输送机还存在运送负载重、距离长、倾角大的问题，常常发生带载或重载启停的情况，使胶带断带、跑带等安全生产事故发生的概率大幅度提升。但是将变频技术运用到胶带运输机之后，可以实现设备及系统的软启动功能，使设备及系统平稳启动运行。尤其是在变频控制的软启功能之后，彻底消除了之前存在的安全生产隐患，在根本上解决了这个困难。

2.3．2变频技术在矿井提升机上的应用

当前，PLC控制系统和高压变频调速控制系统是矿井提升机变频技术的主要应用。在矿井提升机高压变频调速控制系统设计中，通过对单元串联多电平能量回馈型四象限高压变频控制系统的应用来增强系统的安全性和抗干扰性，从而使提升全过程中的速度控制、位置控制、保护功能及动态画面监视等功能变得更加安全可靠，这一措施大大改善了提升机启动、运行、加速、减速等运行阶段的性能，使设备钢丝绳的机械冲击得到减少，提升系统的安全水平也得到大大提升。除此之外，还使高压回路与低压控制回路之间的通讯变得更加便捷。

2.4变频技术在泵中的应用

泵以抽送液体为目的，将机械能装换为液体能量。水泵不但能够用来进行输送液体，而且还可以实现液体增压，因此在矿区给液、给水中发挥着重要作用。在之前的工作运转中，泵拥有相对较长的空转时间，在频繁的起停工作中不仅耗费了大量的电能，并且也使相关的故障经常发生。将变频技术运用到泵中，可以使设备运行率得到有效提高，设备发生故障的情况大量减少，并且还显现了良好的节能效果，操作起来也十分容易。由中国矿业大学设计的煤矿井下排水泵站的监控系统在水泵性能提高方面具有极好的效果。其原理是把变频器应用到水泵中，水泵的起停减速可以得到有效控制，使井下液位达到稳定状态，减少了泵的空转时间，起到了显著的节能效果。

3结语