INVT中压变频器的应用

INVT中压变频器的应用

作者：发布时间：2007-09-08 03:31:05来源：繁体版访问数：115

>█ INVT中压变频器介绍深圳市英威腾电气有限公司自2003年开始，就致力于中压变频器（电压为

660V~690V、1140V）的开发与应用，在不断的实践与探索中，积累了丰富的经验。目前，开发与生产的中压变频器产品，已经

>█INVT中压变频器介绍

深圳市英威腾电气有限公司自2003年开始，就致力于中压变频器（电压为660V~690V、1140V）的开发与应用，在不断的实践与探索中，积累了丰富的经验。目前，开发与生产的中压变频器产品，已经成功应用于城市供水，油田的潜油电泵、注水泵、磕头机，煤矿中的主井风机、皮带机、掘煤机（防暴）等等领域，获得了良好的经济效应与社会效应。目前，我公司能生产中压变频器产品的功率范围为22KW~800KW，几乎含盖所有工矿企业的应用需求。

1、INVT中压变频器

INVT中压变频器的应用

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图2 皮带机示意图

煤矿井下皮带机目前对拖动技术的要求越来越高，基本要求是：

(1)控制简单，启动特性好，调速性能好，启动转距大；

(2)节能；

(3)工作可靠，维护量小；

(4)价格适中。

采用无速度传感器矢量控制（SVC）的防爆变频器能够满足用户要求，将是井下皮带机拖动的发展方向。

1、技术比较

（1）直接起动，转矩大，但力的传导不均，尾部反应慢，在皮带底部有堆积现象。（2）偶合器起动，皮带机慢慢起动，当达到一定转矩时皮带开始运转，而且起动过程中出现打滑现象，造成安全隐患。

（3）采用防爆软起动，皮带机空载时起动平稳，转矩降低，减少冲击，延长电机、胶带机、机械系统的使用寿命，但重载时需突跳，对胶带机冲击较大。

（4）采用防爆变频器时，调速范围广，起动转矩大，可以在重载下缓慢起动，起动安全可靠，对于多电机拖动同步性能好，在匹配煤流传感器后，可自动依据煤流大小自动调速，一般可节约电能，并且电机功率因数有明显提高。

2、综合成本的比较

（1）电动机+减速器直接起动初期投入费用不高，但维护费用大。

（2）电动机+液力偶合器+减速器，初期投入不太高，维护费用较大。另外因设备处于回风巷内道，液力偶合器维护不好常常漏油，有很大的安全隐患。

（3）软起动电动机+减速器，初期投入费用居中，维护费用相比前两种要少，能满足使用要求。

（4）变频器+电动机+减速器，初期投入费用较高，维护费用最低，可调整运行速度，仅从带电一项上就可逐步收回成本。

综上所述，应用变频器是最好的一种方式。

3、变频器在皮带机拖动上的应用特点

（1）优越的软起动、软停止特性。防爆变频器的起动、停止时间是任意可调

（0-10min）的，也就是说起动时的加速度和停车时的减速度任意可调，同时为了平稳起动，还可匹配其具备的S型加减速时间，这样可将皮带机起停时产生的冲击减少至最小，这是其它驱动设备难以达到的。

（2）验带功能。煤矿的生产运输系统多以皮带机为主，运输系统检修维护的主要工作是皮带机的检修维护，低速验带功能是皮带机检修的主要要求，变频调整系统为无极调速的交流传动系统，在空载验带状态下，变频器可调整电机工作在5%-100%额定带速范围内的任意带速。

（3）平稳的重载起动。皮带机在运煤过程中任意一刻都可能立即停车再重新起动，必须考虑“重载起动”能力。由于变频器采用无速度传感器矢量控制方式，低频运转最大可输出1.5倍额定转矩，因此最适于“重载起动”。

（4）功率平衡。煤矿井下皮带机系统多为双滚筒驱动或多滚筒驱动，为了保证系统内的同步性能，首先，要求位于机头的各滚筒应同步启停，在某一电机故障时能使系统停机，同时为了保证系统的运输能力，应尽量保证各滚筒之间的功率平衡。通过调整相应两变频器的速度给定来调整两电机之间的速度差，便可以任意增大或

减小两驱动电机的电流差值的大小，因此可以通过单独的控制系统控制各电机的电流值，通过调整各电机的速度来使各电机电流值逐步趋于平衡。英威腾CH系列特有下垂功能，可动态调整系统的功率平衡。

INVT中压变频器的应用

作者：发布时间：2007-09-08 03:31:05来源：繁体版访问数：115

>█ INVT中压变频器介绍深圳市英威腾电气有限公司自2003年开始，就致力于中压变频器（电压为660V~690V、1140V）的开发与应用，在不断的实践与探索中，积累了丰富的经验。目前，开发与生产的中压变频器产品，已经

（5）自动调速、节电效果明显。对应于煤矿的特殊生产条件，有时，煤的产量是极不均匀的，当然皮带机系统的运煤量也是不均匀的，在负载轻或无负载时，皮带机系统的高速运行对机械传动系统的磨损浪费较为严重，同时电能消耗也较低速运行大的多，但因生产的需要皮带机系统又不能随时停车，采用单独的控制系统对前级运输系统的载荷、本机运输系统的载荷进行分别测量，这样可控制变频器降速或提前升速。对于载荷不均的皮带机系统，可大大节约电能。

（6）降低胶带张力。由于采用防爆变频器所产生的良好起动特性，至少可降低起动张力30%，如在初期设计选择胶带强度时可降低一个标号。在实际应用过程中，由于降低了起动冲击，皮带机机械系统的设备损耗也随之降低，尤其托辊及滚筒的寿命成几倍的延长。（7）现场应用证明，采用防爆变频器将大大提高皮带机的可靠性，降低机械系统损耗，减少运输系统的维护量，且节能明显。隔爆变频器以其特有的软启动特性，较高的性价比，将成为井下皮带机拖动的发展方向。

4、皮带机同步功率平衡的应用方案

针对煤矿防爆装置对两台变频器的同步性要求精度高，设计方案如下：

方案一：简易控制

图3 模拟信号速度同步控制示意图

如图3，通过模拟量信号给定同步速度，稳态时使用速度下垂控制，并且两台变频器共直流母线，达到能量的均衡，使系统更节能。特别需要说明，下垂控制功能专用于多台电机驱动同一负载的工况。多台电机驱动同一负载时，不可避免的会出现速度不同步问题，速度快的电机将承受较重负载。这种情况下，变频器设置下垂功能后，可根据负载变化自动调整运行频率，使高转速电机速度下垂变化，从而使负载均衡分配。

方案二：通过高速脉冲输入输出实现给定速度的同步控制，框图如下：

图4 高速脉冲速度同步

(1)、使用速度控制，主要的控制方法如下：

两台变频器都采用闭环矢量控制方式。采用闭环矢量的目的是闭环矢量速度控制精度高，速度控制精度达到1/1000，且低频力矩输出达到180%额定输出，动态响应快，可随负载变化动态调整速度输出。

主变频器的速度反馈通过高速脉冲输出口（HDO）输出，作为从变频器的速度给定。HDO 的输出频率范围：0~50KHz，精度可达到0.1Hz。

从变频器采用高速脉冲输入口（HDI）采集主变频器的HDO信号，作为频率给定。HDI的输入频率范围：0~50KHz，精度可达到0.1Hz。

(2)、使用转矩控制，主要的控制方法如下：

主变频器的转矩通过高速脉冲输出口（HDO）输出，作为从变频器的转矩给定

方案三：通过通讯方式实现给定速度的同步控制，框图如下：

图5 通讯给定速度同步

该方案与方案二基本相同，只是从变频器的给定采用485通讯方式给定，485通讯的最大波特率为38400BIT/S，可用于远程控制。

操作系统、调速系统、监控系统之间通过工业以太网络进行系统通讯及信号交换，并留有与信号系统进行联网的接口，具有远程监控功能。该系统硬件配置整洁、功能强大、技术先进、安全

可靠、高效节能。

主控系统主要是指完成皮带起动、停车、电机及变频保护、皮带机位置显示及运行过程的开关量逻辑控制及其必要的保护并将皮带机整个运行状态提供给调度的监控系统。

辅控系统是指各路供电电源、控制回路的接口以及辅机系统的控制等部分。

调速系统是指根据控制系统的指令，作为执行机构最终对皮带机的主、从拖动电动机进行起停、速度切换和速度控制的系统，采用BPJ型矿用隔爆兼本安型变频器。

实现胶带运输系统的自动化控制后：

1).可通过设备的顺序逻辑控制，提高有效的开机率，可减少电耗，减低成本。

2).可实现煤矿的减员增效，在有的工位只需留下少量的巡检人员。提高维护质量，减少事

故发生，提高设备的使用率。

3).按照技术要求增加了多种皮带保护,可有效的保护皮带，延长皮带的使用寿命。从而降

低了成本。

4).在胶带电机上使用变频技术，是胶带机运行更为平稳。使胶带的带载启动力矩大，启动

电流小，无冲击。

5).在长胶带上，使多电机驱动功率平衡性能好，转速同步精度高，电机运行效率较高。

6).可方便的在线调节输送机的带速，满足生产要求，当实际负载明显减小时，可自动降低

输送机的速度达到节能降耗。

7).维护量小，无日常维护费用。

2.2 系统特性

本系统可以任意设定皮带的起动时间和运行速度，在很大程度上避免了直接起动给设备带来的机械冲击；任意的速度调解给检修、更换皮带等带来了很大的方便，同时结合现场的煤量情况可以降频使用（根据煤量的大小自动调整电机转速），节能效果非常明显。

1).根据皮带运输的特点，采用BPJ型矿用隔爆兼本安型变频器对交流电机进行调速，启动、

停车及起动时加减速平稳，节能、免维护。

2).加减速过程0-50HZ平滑调节，无功冲击较小，功率因数较高。

3).采用高效的数字信号处理器，高效完成实时控制计算。

4).操作和安全保护系统选用西门子公司的S7-300系列PLC。

5).PLC操作控制装置能完成主井胶带机自动、手动、检修、紧急控制等各种运行方式的控

制要求等。控制装置根据皮带机上有没有煤自动选取最大的运行速度，提高系统的运行效率。

自动运行：自动情况下，司机只需按下起动按钮，由电控装置自动完成起动报警、松闸、

起动、故障检测等操作控制。

手动运行：司机根据信号系统情况，通过速度给定器件控制皮带机在额定速度下运行。

检修或验带：检修速度：0.3～0.5m/s。检修时可采用按钮开车（0.5m/s）。

紧急控制：在任何运行方式下出现紧急情况，司机通过急停按钮实施急停操作。

6).具有跑偏保护延时动作和临时屏蔽功能;

7).监控系统采用高性能工控机，实现多画面实时监控，多参量数码及曲线显示、记录，各

种故障的报警及记录;

8).各子系统通过网络进行数据和信号交换实现网络化控制，使整个系统的外接线大量减

少，节省了安装工期及费用;

9).系统具有远程诊断功能，通过网络对本皮带机电控装置的对各个输入口、输出口以及中间参量进行观察、分析，能够在较短的时间内确定故障的原因并找到相应的解决办法，有利于与现场使用人员的技术沟通以及快速地处理故障及问题;

10).采取必要的硬件、软件的抗干扰措施（隔离、滤波、合理的结构及布线），确保整个

系统不受电磁干扰、供电电源的干扰，并对其他设备不产生危害性的干扰；

11).经过优化设计，使设备的性能更加强大，硬件包括接线更加整洁。

12).可以在自动状态下进行洒水灭火，也可手动洒水降尘。

13).控制柜结构形式：全新的电控柜结构，大玻璃门、喷塑面板、模块化组件、组合柜结构，美观并且便于维修；柜体颜色亮丽美观；电控柜为全密闭，防护等级高于IP21。变频器采用隔爆型箱体，模块化组件，柜体防水防尘，防护等级为IP54。

14).安全保护分为两类：

第一类严重故障，立即实施安全制动；第二类为轻故障，允许一次开车，本次运行结束后

不维修好不能再次开车；

第一类严重故障包括：超速、打滑、高低压电源故障、过流、变频器故障、PLC故障、急停操作、网络通讯故障、保护联锁、主回路失压、电机温度过高等等；

第二类轻故障包括：制动油路故障（油压过高、堵塞）、主回路过压、接地或欠压等等；

测速元件损坏、润滑温度高、润滑油压高/低、电机温度报警等等。

3. 变频器应用的必要性及节能效果

胶带运输是当今煤矿井下运输和矿区内运输的主要运输方式，是整个煤矿承担煤炭运输和

物料输送的重要手段，也是煤矿主要耗电源之一，因此它在煤矿中占有举足轻重的作用。目前皮带机的起动控制分为：降压起动、隔爆软启动装置、液力耦合器起动、可调速型CST、防爆变频器起动等几种方式，其中降压起动和隔爆软启动是以牺牲力矩为代价的软启动，但对电网还有冲击；液力耦合器的软起起动时间很短，对电网还有冲击，经常出现渗漏，使用寿命短，需要经常维修；前三种启动方式，只是在起动时可以实现短时间的软起，当设备起动起来后便运行在工频状态下，不在具有调速功能；CST的高昂的售价，设备损坏后非常不便于维修，属于起动设备中的“鸡肋”，防爆变频器的使用可以说从根本上解决了设备的重载起动问题、下运胶带的“飞车”问题、煤炭产量稀少时的无谓的功耗问题、设备调试、检修时的慢速运行等多个问题，是真

正适合煤矿现场胶带运输的最佳选择。

变频改造后的运行效果及分析:

a、变频器在皮带机上应用特点：

真正实现了皮带运输机系统的软起动

优越的软启动、软停止特性，防爆变频器的启动、停止时间在范围内是任意可调的，运用变频器对皮带运输机进行驱动，运用变频器的软起动功能，将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一，通过电机的慢速起动，带动皮带机缓慢起动，将皮带内部贮存的能量缓慢释放，使皮带机在起动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害。将皮带机起停时产生的冲击减少到

最小，这是其它驱动设备难以达到的。

实现皮带机多电机驱动时的功率平衡

煤矿井下皮带机系统多为双滚筒驱动或多滚筒驱动，为了保证系统内的同步性能，首先要求各滚筒同步起停，同时为了保证系统的运输能力，应尽量保证各滚筒之间功率平衡。通过调整相应变频器的速度来调整两电机之间的速度差，因此可以通过单独的控制系统控制各个电机的电流值，通过调整各电机的速度来使电机的电流值逐步趋于平衡。

降低设备的维护量

变频器是一种电子器件的集成，它将机械的寿命转化为电子的寿命，寿命很长，大大降低设备维护量。同时，利用变频器的软起动功能实现皮带运输机的软起动，起动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了皮带机系统机械部份的检修量。相应的降低了维修费用。

方便皮带检修

采用变频调速后，可将皮带机运行速度降到很慢，解决了以前由于皮带机运行速度过快而

难于检修皮带的问题，提高了皮带的检修效率。

节电效果明显

通常情况下，煤矿用电机在设计过程中放的裕量比较大，工作时绝大部分不能满载运行，电机工作于满电压、满速度而负载经常很小，也有部分时间空载运行。由电机设计和运行特性知道，电机只有在接近满载时才是效率最高、功率因数最佳，轻载时降低，造成不必要的电能损失。这是因为当轻载时，定子电流有功分量很小，主要是励磁的无功分量，因此功率因数很低。采用变频器驱动后，在整个过程中功率因数达0.9以上，大大节省了无功功率。

此外煤矿的生产条件特殊，有时煤的产量不均匀，当然皮带机系统的运煤量也是不均匀的，在负载轻或无负载时，皮带机系统的高速运行对机械传动系统的磨损浪费较为严重，同时电能消耗也低速运行大得多，但因生产的需要皮带机系统又不能随时停车，采用单独的控制系统对前级运输系统的卸荷、本机运输系统的载荷分别进行测量，这样就可控制变频器降速或提前升速。这

样对于皮带机系统，可大大节约电能。

采用变频器驱动之后，电机与减速器之间是直接硬联接，中间减少了液力偶合器这个环节。而液力偶合器本身的传递效率是不高的，并且液力偶合器主要是通过液体来传动，而液体的传动效率比直接硬联接的传动效率要低许多，因而采用变频器驱动后，系统总的传递效率可提高

5%～10%。

下运皮带在运输煤炭过程中，由于重力和惯性的作用下，皮带的运行速度会超过变频器的设定运行速度，变频器进行电气制动，将产生的能量回馈到供电系统。从而达到节约电量的效果。

5. 配套电控设备：KHP146煤矿用带式输送机保护装置

5.1 用途

适用于煤矿井下有瓦斯、煤尘爆炸危险环境，也适用于煤炭、冶金、化工、建材、粮食、运

输等环境，做为皮带机综合保护及顺序控制用。

5.2 使用环境条件

a) 海拔高度：≤2000m；

b) 环境温度：-10℃～＋40℃；

c) 平均相对湿度：≤95%（＋25℃）；

d) 大气压力：80～106KPa；

e) 其它符合各自产品标准的要求。

5.3 技术参数

a. 控制箱

a) 输入工作电压：AC127V/AC660V（抽头式）

b) 最大短路电流：≤50mA；

c) 最高开路电压：≤25.2V；

d) 额定输出电流：≤350mA；

e) 输入视在功率: 100VA 。

b.控制台

a) 本安工作电压：DC24V；

b) 本安工作电流：≤350mA。

c. 闭锁开关

触点容量：DC24V/0.5A DC15V/1A

d. 跑偏传感器

触点容量：DC24V/0.5A DC15V/1A

e. 速度传感器

a) 本安工作电压：DC24V

b) 本安最大工作电流：≤60mA

f. 烟雾

a) 本安工作电压：DC24V

b) 本安工作电流：60mA

g. 电磁阀

额定电压：AC127V

h. 纵撕

a) 本安工作电压：DC24V

b) 本安工作电流：0.01A

i. 温度

a) 本安工作电压：DC24V

b) 本安工作电流：0.12A

j. 堆煤

a) 本安工作电压：DC24V

b) 本安工作电流：350mA

5.4 主要特性：

★灵活性

1、PLC在组态系统时具有极大的灵活性，具有极强的处理能力，以及大的I/O容量。

2、适应性好可编程控制器是通过程序实现控制的。当控制要求发生变化时，只需改变程序即可。因此能灵活方便地进行系统配置，组成不同规模、不同功能的控制系统，适应能力非常强，即可控制一台单机，又可控制一条生产线，既可现场控制，又可远距离控制。

3、功能强大：PLC内部有丰富的软元件供您使用，可以很方便的进行程序修改，调整计时

器、计数器的值来适应现场设备运行的要求。

★维护的简易性

1、PLC的程序直观、简单，面向用户，面向现场。程序编写简单易学，能够使具有一般电

工知识的维护人员在很短时间内掌握。

2、PLC的基本免维护性，使工人从以前集成电路繁锁的检修、维护中解脱出来，使生产效

率明显提高。

3、PLC为标准型号，在国内的许多大公司都有经销，价格比较统一，为今后的备件的配备提供了方便，用户可以摆脱以前那种以集成电路控制为主，以备件形成独家供应的被动局面（价

格垄断），降低了维护成本。

★设备的扩展性

PLC有很强的组网和扩展能力，今后可以很方便添加新设备和皮带控制。从而避免了以前上一套设备需更换一套控制设备的弊端，节省了大量人力和财力。

5.5 主要功能：

★系统的监视功能

1、打滑保护

2、烟雾保护

3、堆煤保护

4、自动洒水

5、纵向撕裂保护

6、胶带跑偏保护

7、胶带机沿线装设急停闭锁

8、温度保护

9、胶带机沿线设扩音通讯和启动语言预告警装置

10、系统有自动、单机、检修三种工作方式

11、系统可通过地面上位机对整个系统的运行进行监控，并可以及时了解设备的运行情况及

发生故障和报警的确切位置

★传感器功能及工作原理

a) 皮带跑偏保护：跑偏传感器用于皮带跑偏的检测和保护，当皮带跑偏15℃时，传感器动

作，发出声光报警信号。跑偏开关成对使用，角度可以调整。，

b) 超速、打滑保护：装置是探测皮带的速度及加速度，实现超速打滑保护。由于皮带起动时的速度比较低，一般在PLC程序里设有一定时间的延时，当时间超过设定值时，程序才开始对装置进行监视，并把实际反馈回的速度值与设定值进行比较，通过判断，输出打滑、超速（下运

皮带）等信号。

c）沿线急停保护：拉线开关用于控制急停的闭锁保护及故障识别，当拉线开关动作时，控制

台发出报警信号；

d）皮带纵向撕裂保护: 纵撕传感器安装在皮带机头或给煤机向皮带给煤的落煤处，因为皮带纵向撕裂一般都是由于向皮带上卸煤过程中，出现大的并带有尖状突出的矸石或有锋利的钢钎时才会发生。当皮带发生纵向撕裂故障时，传感器动作发出警信号。

e）堆煤及仓满保护：堆煤传感器是吊挂在皮带机头、给煤机卸载处或机头的煤仓内，当卸载

点发生堆煤时传感器动作，发出报警信号；

f）超温烟雾洒水保护：自动洒水装置由隔爆电磁阀、自动水阀、水管喷嘴和阀门等组成，系统根据温度、烟雾等传感器提供的信号，可自动控制该设备的起停进行洒水灭尘灭火。烟雾传感器用于皮带或煤有烟雾产生时，向控制台发出报警信号，并起动洒水灭尘装置。该信号为自锁信号，需人为复位；温度传感器用于测量滚筒温度，当皮带打滑时，滚筒与皮带摩擦时间长了容易起火，当传感器检测到过高温度，将它转换成电压信号传至PLC，根据要求与设定值进行比较，

从而控制洒水装置。

g）紧急停车保护和通讯告警

各种传感器的动作在操作台均有声光报警，当故障解除时自动复位，也有一些需人为复位。总之，各类传感器是皮带的正常运行不可缺少的保护装置，而且能直观监控设备运行故障点，从而易于

维护。

★报警显示功能

1、状态显示

在控制台上可显示各皮带、给煤机的启停状态、电源指示、松闸指示等。

2、故障指示

在控制台上可显示各皮带机跑偏闭锁纵撕、超温、打滑、烟雾、堆煤、洒水、煤干、电机故

障等信号，可查询皮带保护点并显示。

3、通讯及启动告警功能

系统配置扩音电话和起动前的语言告警装置。维修人员可通过皮带沿线设置的扩音电话与各皮带分站联系，故障保护时，系统通过沿线语言装置，进行语言报警，便于维修工查找故障点，

节省故障查询时间。

4、系统的顺序闭锁功能

系统重载按逆煤流起车、空载也可按顺煤流起车、顺煤流停车的集控方式。自动运行方式时，根据PLC内部设定的程序自动起停设备；还可根据需要使设备单机运行，当对设备进行检修时还可将运行方式转换到检修状态，检修人员可通过机头、机尾安放的本安就地箱启停设备。

★控制方式

可分为主站控制与分站控制，主站与分站通过通讯模块实现信号通讯，组成多条皮带的集中控制系统并与上位机连接，实现全矿井监控系统联网等。

所有皮带的起、停可通过主站进行控制。所有皮带的故障可在主站控制台上进行显示，便于故障查找。还可显示每条皮带的速度（根据用户的要求）。

单条皮带的起、停可通过分站进行控制，显示其自身的故障及速度等。

采用本公司生产的KHP146型煤矿用带式输送机保护装置，可以把相应的数据集中送往地面调度室，使整个煤矿的原煤生产情况直接纳入调度监控。在调度室内很方便的了解现场提升与皮带运输状况及出现的故障，以便及时通知有关部门进行处理，减少了解现场的时间，提高了生产效率。可以很方便的查看每天出现故障情况及解决时间等。同时由于采用进口的PLC，减少了

使用过程中的维护量。

INVT中压变频器的应用

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5、使用案例

图8 共用直流母线双回路系统示意图

变频器 个典型应用领域

变频器32个典型应用领域 变频器应用的一些场合 1、空调负载类 写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技 术是变频调速节电。 2、破碎机类负载 冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机，该类负载采用变频后效果显著。 3、大型窑炉煅烧炉类负载 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、串级调速或中频机组调速。由于这些调速方式或有滑环或 效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。 4、压缩机类负载 压缩机也属于应用广泛类负载。低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁(如制氧机)、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。 采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。 5、轧机类负载 在冶金行业，过去大型轧机多用交-交变频器，近年来采用交-直-交变频器，轧机交流化已是一种趋势，尤其在轻负载轧机，如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用变频器，满足低频带载启动，机架间同步运行，恒张力控制，操作简单可靠。 6、卷扬机类负载 卷扬机类负载采用变频调速，稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁原料输送设备。它要求启、制动平稳，加减速均匀，可靠性高。原多采用串级、直流或转子串电阻调速方式，效率低、可靠性差。用交流变频器替代上述调速方式，可以取得理想的效果。 7、转炉类负载

转炉类负载，用交流变频替代直流机组简单可靠，运行稳定。 8、辊道类负载 辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。 9、泵类负载 泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。 许多自来水公司的水泵、化工和化肥行业的化工泵、往复泵、有色金属等行业的泥浆泵等采用变频调速，均产生非常好的效果。 10、吊车、翻斗车类负载 吊车、翻斗车等负载转矩大且要求平稳，正反频繁且要求可靠。变频装置控制吊车、翻斗车可满足这些要求。 11、拉丝机类负载 生产钢丝的拉丝机，要求高速、连续化生产。钢丝强度为200Kg/mm2，调速系统要求精度高、稳定度高且要求同步。 12、运送车类负载 煤矿的原煤装运车或钢厂的钢水运送车等采用变频技术效果很好。起停快速，过载能力强，正反转灵活，达到煤面平整、重量正确(不多装或少装)， 基本上不需要人工操作，提高了原煤生产效率，节约了电能。 13、电梯高架游览车类负载 由于电梯是载人工具，要求拖动系统高度可靠，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，边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、天津奥的斯等均采用交流变频调速。不少原来生产的电梯也进行了变频改造。 14、给料机类负载 冶金、电力、煤炭、化工等行业，给料机众多，无论圆盘给料机还是振动给料机，采用变频调速效果均非常显著。吉化公司染料厂硫酸生产线的圆盘给料机，原为滑差调速，低频转矩小，故障多，经常卡转。采用变频调速后，由于是异步机，可靠性高、节电，更重要的是和温度变送器闭环保证了输送物料的准确，不至于使氧化剂输送过量超温而造成事故，保证了生产的有序性。

变频节能技术应用分析

变频节能技术应用分析 发表时间：2009-12-04T11:31:02.450Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年10月下旬刊供稿作者：王栋 [导读] 变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的 王栋（广东电网公司惠州供电局） 摘要：变频技术，就是通过技术手段，来改变用电设备的供电频率，进而达到控制设备输出功率的目的。变频技术随着微电子学、电力电子、计算机和自动控制理论等的发展，已经进入了一个崭新的时代,完全成熟的技术，也使其应用进入了一个新的高潮。它是通过变频调速改变轴输出功率，达到减少输入功率节省电能的目的。是感应式异步电动机节能的重要技术手段之一。 关键词：变频器节能技术 0 引言 对于异步电动机通过调速达到节能目的方法很多，如：调压调速,又称为滑差调速；变极对数调速和品闸管串极调速等等，根据不同的负载性质，有针对性的选择。在各种调速节能中，利用变频调速，是异步电动机调速效果最好、最成熟、最有发展前途的节能技术。 1 变频器控制对像： 变频器应用，可分为两大类：一种是用于传动调速，另一种是各种静止电源（静止电源暂且不讲）。变频传动调速，其应用目的就是通过对电机调速来达到节约能源。控制对象就是在动力设备上实现电—机转换的电动机。这是由感应式异步电动机的性能和特征决定，其次是由于所带的负载对电机调速的负荷适应性所决定。由电机转速的数学公式我们知道，电机的实际转速，主要取决于电机定子的旋转磁场（n1=t*f/p）。对一个绕制好的电机，其旋转磁场转速完全取决供电频率，t 为时间常数，P为电机的极对数，n1正比电源频率f，从电机的结构上我们看到定、转子之间没有任何电的连接，基于磁场感应和机械惯性，转子的转速和定子旋转磁场的转速总是不同步，差一个转差数（一般为n1的1%-1.8%,）称为转差率S，由此可见电机的转速也正比于电源的频率。n2=t*f(1-s)/p从异步电动机变频时机械特性曲线中，我们不难看出转速的变化对电机的转矩影响较小，对于传动机械功率要求完全可以满足。变频调速控制是在降低输出频率的同时输出电压也相应降低，转矩正比输出电压。转矩也会有些减少。这种纯电气调速系统是人为地改变电动机的机械特性来获得不同的转速，直接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整，这对于节能改造成本，保持原有机械性能都大有好处。变频传动调速的特点是：①不用改动原有设备包括电机本身；②可实现无级调速，满足传动机械要求；③变频器软启、软停功能，可以避免启动电流冲击对电网的不良影响，减少电源容量的同时还可以减少机械惯动量，减少机械损耗；④不受电源频率的影响，可以开环、闭环手动/自动控制；⑤低速时，定转矩输出、低速过载能力较好；⑥电机的功率因数随转速增高功率增大而提高，使用效果较好。 2 节能变频控制 机电设备配合设计原则：电机的最大功率必须满足负载下的机械功率和转矩，对于不同的负载，最大值并非时时刻刻都发生、负载的变化是非线性的，而电机的输出功率却是恒定的，这就意味着在非最大负载时电机输出了相当一部分多余功率，电能也就白白浪费掉了。风机、水泵类就是较典型例子。 风机、水泵类风量和流量的控制在过去很少采用转速控制方式，基本上都是由鼠笼型异步电动机拖动，进行恒速运转，当需要改变风量或流量时，事实上都采用调节挡风板或节流阀。这种控制虽然简单易行，能满足流量要求，但对电机来讲，从节省能源的角度来看是非常不经济的。生产中很容易检测出来。 这类设备一般都是长时间运行，甚至很久不停机。在实际检测中发现，除在极短时间流量最大值外，近90％时间运行在中等或较低负荷状态，总用电量至少有40％以上被浪费掉。采用变频调速控制，对风机、水泵类机械进行转速控制来调节流量的方法，对节约能源，提高经济效益具有非常重要意义。 3 风机、水泵的节能方法 从流量控制原理上讲，风机、水泵的结构和工作原理基本相同. 3.1 具体测试某工厂炉底风机散热控制系统，冶炼炉根据不同材料、需要不同的炉底冷却温度，设计满足最大冷却风量设计为四台18.5KW4极叶轮式风机，全功率运转，但用最大冷却风量的概率极低。冶炼常用几种材料，四台风机对开风量过大；对开两台时，达不到冷却要求；对开一对再侧开一台，冷却不均、无法满足工艺要求；原设计4台对开风机靠调节挡风板可满足冷却要求，但对电机来讲，浪费电能。风板全开时，运行电流24A，全关闭时22A，输入功率从17.0KW—18.5KW变化，节电率不足8％。针对这一特殊要求制定方案，对其中两台对开电机进行开环变频调速控制，配合两台全速风机，即满足不同材料的温控要求，又能节约电能。按照这一方案进行改造后，节电效果非常明显。针对其中一种材料需固定频率控制进行冷却,几个月才换一次，设定频率在25—35之间，完全满足冷却要求。工频下运行时一台18.5KW风机（经变频器输出），每小时耗电为11.9度/小时，日耗电量为：285.6度/24小时。在正常运行时根据不同材料的温度要求，设定频率分别为：25Hz、30Hz、35Hz、40Hz和45Hz。 需要指出的是：变频器当输出频率降低时，输出电压也相应降低，输入功率明显减少，对应频率降低时电压降低电机不会有温升，若频率不变时电压降低至浮动电压下限值时，电机就会有温升。 3.2 水泵节电：同风机原理很相近。以某酒店750TRT中央空调冷水机组水系统90KW冷冻泵和55KW冷却泵为例：主机制冷是根据温度的变化而工作，是非线性负荷，而水泵电机基本上是线性恒功率输出。1台55KW冷却水泵靠调整阀门来改变流量，虽然能满足主机运行要求，但对于电机来讲节电意义不大，阀门的全开和全闭，电流从107A—97A之间变化，平均节电不足7％。通过改造采用温度控制为主，压力控制为铺进行闭环变频控制水泵电机，水泵电机平均节电率都在30％以上；90KW冷冻水泵电机靠调节阀门电流在163—148A之间变化，平均节电不足6％，经闭环控制变频调速改造后，节电率平均也在30％以上。为什么会有这么大节电空间呢，因为中央空调系统设计时的最大容量是以人流、气温、空间散热三项极限指标为依据计算的（即人流最大、气温最高、空间散热最差），平时出现这种情况的概率极低，从经验上讲不到10%，空调系统大部分运行时间都在中、低负荷状态，空调主机的负荷曲线是非线性的，而水系统的水泵负荷是线性恒功率的，以满足主机的最大负荷为标准。这样在主机非最大负荷时水泵就必然存在着电能浪费空间。通过变频调速控制使水泵电机的负载曲线符合或接近空调主机的负载曲线。 3.3 高压变频控制传动调速控制设备都是在3KV以上大容量电机，一般都在几百KW到几千KW，负载率大于0.5,节电效率较低压变频控制略低，在18—25%左右，电机容量大耗电也多，虽然节电率较低，但用电基数大，也是非常可观，高压变频设备技术复杂设备体积大，

中国中低压变频器产品市场综述

中国中低压变频器产品市场综述 近几年国内中、低压变频器生产企业逐年增加，国内品牌的市场份额已经达到20％左右。总体来看，内资品牌与国际西门子、ABB等国际知名品牌相比，技术上还有一定差距，主要表现在产品的可靠性偏低，产品规格也不够齐全。 本章将从市场容量和潜在容量、销售渠道、竞争格局、中外品牌对比等几个方面，在本次市场调研和前人工作的基础上，简要总结和分析我国中、低压变频器市场的现状和竞争格局。 第一节中国中低压变频器产品市场容量及潜在容量 1988年日本三垦公司的第一台低压变频器进入中国，使我国的电机调速从直流调速开始进入了交流变频调速时代。到20世纪90年代初，越来越多的国内企业认识到变频器的作用并尝试使用，国外的变频器产品大量涌进中国的市场。1996年，国家原机械部等四部委推荐国产29个厂家33个规格的变频器，但由于我国工业基础较差，由于制造工艺落后及资金实力不足等原因，难以和国外知名品牌抗衡。 据统计，1993年我国变频器市场容量不足4亿元，到1999年已达到28亿元之巨，其市场增长速度可见一斑。期间，内资品牌也在学习中不断进步、成长。较早进入该市场的国内品牌有烟台惠丰、四川佳灵、华为安圣等。 进入新世纪以来我国中、低压变频器行业继续迅速发展。从2000年至今，我国中、低压变频器市场平均年销量增长率超过20%（约25％左右）。根据2007年9月份慧聪行业研究院第三研究所对我国中、低压变频器市场的调研，其中包括对主要变频器生产企业的探访，工商数据，慧聪网“科信杯”2006中国变频器十大品牌及风云人物评选活动资料积累，以及相关期刊论文，2006年我国中、低压变频器的市场容量约为83亿元，占当年国内变频器市场总容量的80％以上；其中中压变频器部分为8.9亿元。 虽然我国正从粗放型经济向集约型经济转变，但整体看，我国仍是个能耗大国。据业内专家分析，我国电动机总装机容量约为5.8亿千瓦，占全国总耗电量的60%至70%。其中，交流电动机占90%左右，即5.22亿千瓦，但目前只有约5000万千瓦的电动机是带变频控制的，配置率不到10%。实际上交流电动机

变频器常用的几种控制方式

变频器常用的几种控制方 式 Prepared on 22 November 2020

变频器常用的几种控制方式 变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，而作为变频调速系统的核心—变频器的性能也越来越成为调速性能优劣的决定因素，除了变频器本身制造工艺的“先天”条件外，对变频器采用什么样的控制方式也是非常重要的。本文从工业实际出发，综述了近年来各种变频器控制方式的特点，并展望了今后的发展方向。 1、变频器简介 变频器的基本结构 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU 以及一些相应的电路。 变频器的分类 变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM 控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。 2、变频器中常用的控制方式 非智能控制方式 在交流变频器中使用的非智能控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等。

(1) V/f控制 V/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性，基于在改变电源频率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型变频器基本上都采用这种控制方式。 V/f控制变频器结构非常简单，但是这种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。 (2) 转差频率控制 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/f控制的基础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 (3) 矢量控制 矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位，以达到对电动机在d、q、0坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制，进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序和时间以及零矢量的作用时间，又可以形成各种PWM波，达到各种不同的控制目的。例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于转差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。 基于转差频率的矢量控制方式与转差频率控制方式两者的定常特性一致，但是基于转差频率的矢量控制还要经过坐标变换对电动机定子电流的相位进行控制，使之满足一定的条件，以消除转矩电流过渡过程中的波动。因此，基于转差频率的矢量控制方式比转差

《变频器原理及应用》测试题

《变频器原理及应用》测试题 一、填空题（每空1分，共25分） 1.频率控制是变频器的基本控制功能，控制变频器输出频率的方法有、、 和。 2.变频器的分类，按变换环节可分为和，按用途可分为和 。 3.有些设备需要转速分段运行，而且每段转速的上升、下降时间也不同，为了适应这种 控制要求，变频器具有功能和多种时间设置功能。 4. 变频器是通过的通断作用将变换为均可调的一种 电能控制装置。 5. 变频器的组成可分为和。 6. 变频调速过程中，为了保证电动机的磁通恒定，必须保证。 7. 变频器的制动单元一般连接在和之间。 8. 变频器的主电路由、滤波与制动电路和所组成。 9.变频调速时，基频以下调速属于，基频以上属于。 10.变频器的PID功能中，P指，I指，D指。 二、单选题（每题1分，共11分） 1.为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（）功能。 A 转矩补偿 B 转差补偿 C 频率增益 D 段速控制 2. 风机类负载属于（）负载。 A 恒功率 B 二次方律 C 恒转矩 D 直线律 3.为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频 器的输出电压就必须从400V改变到约（）V。 A 400 B 100 C 200 D 250 4.电动机与变频器之间距离远时，电机运行不正常，需采取（）措施解决。 A 增加传输导线长度B减少传输导线长度C增加传输导线截面积D减少传输 导线截面积 5.变频器调速系统的调试，大体应遵循的原则是（）。

A 先空载、继轻载、后重载 B 先重载、继轻载、后空载 C 先重载、继空载、后 轻载 D 先轻载、继重载、后空载 6.采用一台变频器控制一台电动机进行变频调速，可以不用热继电器，因为变频器的热 保护功能可以起到（）保护作用。 A 过热 B 过载 C 过压 D 欠压 7.下面那种原因可能引起欠压跳闸（）。 A 电源电压过高 B 雷电干扰 C 同一电网有大电机起动 D 没有配置制动单元 8.变频器在工频下运行，一般采用（）进行过载保护。 A 保险丝 B 热继电器 C 交流接触器 D 电压继电器 9. 变频器安装要求（） A 水平 B 竖直 C 与水平方向成锐角 D 都可以 10.高压变频器是指工作电压在（）KV以上变频器。 A 10 B 5 C 6 D 1 11. 变频器主电路的交流电输出端一般用（）表示。 A R、S、T B U、V、W C A、B、C D X、Y、Z 三、多选题（每题2分，共12分） 1.电动机的发热主要与（）有关。 A 电机的有效转矩 B 电机的温升 C 负载的工况 D 电机的体积 2. 中央空调采用变频控制的优点有（）。 A 节能 B 噪声小 C 起动电流小 D 消除了工频影响 3.变频器按直流环节的储能方式分类为（）。 A 电压型变频器 B 电流型变频器 C 交-直-交变频器 D 交-交变频器 4．变频器的控制方式分为（）类 A U/f控制 B 矢量控制 C 直接转矩 D 转差频率控制 5．变频器具有（）优点，所以应用广泛。 A 节能 B 便于自动控制 C 价格低廉 D 操作方便 6. 高（中）压变频调速系统的基本形式有（）种。 A 高-高型 B 高-中型 C 高-低-高型 D 高-低型

英威腾变频器维修中遇到的故障代码及解决方法

英威腾变频器维修中遇到的故障代码及解决方法 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多变频器及自动化技术，就在深圳机械展-自动化展区！ 1、逆变单元故障（OUT） 此故障包括OUT1、OUT2、OUT3，它们分别代表逆变单元U相、V相、W相故障。此故障一般只出现在驱动光耦使用PC929的机器中，代表驱动板有1270系列、1290AV03、1250AVS系列、1258AVS系列等。 【检修思路】OUT故障一般分有上电跳OUT；运行跳OUT；带载加载跳OUT。此原因一般都是因为检测电路检测到逆变管VCE电压异常输出告警信号，当控制板检测到此信号后马上停止驱动输出并显示出故障代码。当然不排除因保护电路本身异常导致的误保护。值得注意的是在某些情况下会因为开关电源输出不稳定影响驱动电路供电导致机器无规律跳OUT故障，如因散热风扇启动电流过大，每次运行风扇启动瞬间即跳OUT。检修时需注意区分。 （1）对于上电跳OUT故障：此问题一般都是因为保护电路本身不良或者驱动部分，模块门极有明显的短路、断路情况。可以通过屏蔽相应相OUT保护信号判断。如果屏蔽后其它一切正常，则说明问题是因保护电路本身不良引起。屏蔽后运行，如果有三相不平衡，则说明驱动电路或者模块有问题。 （2）对于运行跳OUT故障：此问题一般都是驱动电路和模块本身不良引起。首先可以用万用表电阻档测试驱动电路相关部位及模块门极有无明显短路、断路现象。屏蔽相关相OUT 保护信号运行，测试驱动波形是否正常（无示波器时可使用万用表交流电压档对比测试各路驱动波形）。重点关注波形的形状、幅度、死区时间等，最后检测IGBT是否损坏。对比其它相测试驱动门极结电容是否正常（万用表电容档）。 （3）对于带载加载跳OUT故障：此情况相对前两种来说检修难度稍大。首先，检测保护电路本身是否有元件性能不良。正确检测前提下，对怀疑有问题的二极管、贴片电容采取替换法代换之（注意判断控制板上OUT信号检测电路是否正常，可用替换法）。第二，对比检测驱动电路驱动光耦供电是否正常，门极驱动电阻是否变值。第三，不加载测试驱动波形是否正常。最后仔细判断，测试IGBT本身是否有问题。

交流变频调速技术发展的现状及趋势

交流变频调速技术发展的现状及趋势 概述 交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术，其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展，将先进技术推广到生产实践中去，交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。 变频调速技术概述，常用电力电子器件原理及选择，变频调速原理，变频器的选择，变频调速拖动系统的构建，变频技术应用概述，变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。 在理论上以必需、够用为原则；精心选材，努力贯彻少而精、启发式的教学思想； 变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道，从大范围来分，电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现，性能好，因此，过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是，由于采用直流电源，它的滑环和碳刷要经常拆换，故费时费工，成本高，给人们带来不少的麻烦。因此人们希望，让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式；由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到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，才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式，乃至直流电动机调速系统，而成为电气传动的中枢。 要学习交流电动机的变频调速技术，必须有电力拖动系统的知识。因此，先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速，n和转矩T（有时也用电流，因转矩和电动机的电枢电流成正比）。两者之间的关系式称为机械特性。 交流电动机是电力拖动系统中重要的能量转换装置,用来实现将电能转换为机械能。长期以来人们一直在寻求对电动机转速进行调节和控制的方法,起初由于直流调速系统的调速性能优于交流调速系统,直流调速系统在调速领域内长期占居主导地位。 变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三 种 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优

变频器在工业生产中的应用.docx

变频器在工业生产中的应用 电动机是工业生产中最主要的动力提供装置,而这些动力是从消耗电能所产生的。在提倡建立节约型社会的今天,降耗节能成为生产生活中必不可少的一部分。这就要求我们使用最少的电能让电机提供最可靠的动力。在这其中,变频器扮演了相当重要的角色。本论文介绍变频器在工业生产中的具体应用。 变频器 变频器,它产生于上世纪60年代,伴随着大功率晶体管的问世和集成电路的迅速发展,使得变频器的性能有了很大的提高。因为变频器拥有能够实现异步电动机的恒转矩和恒功率的无级调速,其调速范围广、平滑性好、机械特性较硬,而且节能效果明显,有利于实现自动控制等这些优点使得变频器的应用也越来越广,基本上涵盖了所有领域。 变频器在生产中的应用 总体来说,变频器在工业生产中主要来对电动机进行调速。那么变频调速和传统的调速相比有哪些优点呢?主要有两点:一是便于实现自动控制。变频器是电力技术与电子技术的结合,也是强弱电的有机整体,在实现自动控制方面有着先天的优势;二是能够节能降耗。下面以恒压循环水系统为例进行分析说明。 变频器在自动控制系统中的应用 在循环水系统中,由于各个车间和部门用水时间和用水量的不同,使得系统内的水压会经常变化,这就要求,根据不同的用水量,使得整个

系统中的水压保持恒定不变。解决这个问题一般有以下几种做法。 第一，采用水阀限制水流量,从而达到限制水压的目的。此方法有几个缺点。首先,水阀的调节精确度不够,水压的波动范围较大;其次,不易实现自动控制,也不便于实时监测。 第二，修建水塔,利用液体压强定律来保持水压的恒定。相对于前一种方法,该法的压力较恒定,但仍不便于实现自动控制和实时监测,且占地面积较大,通用性差。 我们在循环水系统的管路中装上压力传感器做为反馈信号的采样,然后将采样得来的水压与给定的水压相比较,根据比较所得到的误差来调节变频器的频率,从而达到控制电机的转速,最终控制整个循环水系统的压力保持恒定。 从以上分析来看,利用变频器的闭环控制系统,由于变频器的响应特性好,所以使得控制更加方便,精确,通用性好,操作界面也更加友好。 变频器在节能降耗中的作用 关于变频器在节能降耗中的作用,一直存在着争论。我认为,不能一概而论,要视具体的情况而定。 对于纺织加工、轧钢等,负载基本恒定的场合,电机一般工作在额定功率,主要是利用了变频器在平滑加减速、高精度力矩控制、运行可靠性好等方面表现出来的优异性能。在这些场合中,非但不节能,且因为变频器本身造价成本高,其自身也有能耗,从而使得整个系统更加昂贵和耗能。 但是,在风机、水泵等应用场合,节能降耗特性就显得十分明显。在

《变频器原理及应用》课程教学大纲文档

《变频技术》课程教学大纲 一.课程说明 本课程的配套教材是高职高专规划教材《变频器原理及应用》，本书内容主要包括：电力电子器件简介，变频器的基本组成原理，电动机变频调速机械特性，变频器的控制方式，变频调速系统主要电器的选用，变频器的操作、运行、安装、调试、维护及抗干扰，变频器在风机、水泵、中央空调、空气压缩机、提升机等方面的应用实例等。 二、前续课程 电子技术，电机与拖动基础，自动控制系统，PLC编程控制，单片机原理与应用等。 三、学时分配 总学时为64学时，包括：理论课时48学时、实验课时16学时 四、理论课程内容：（48学时） 第1章：概述 1.1变频技术的发展 1.2变频器的基本类型 1.3变频器的应用 第2章：电力电子器件 2.1 电力二极管（PD） 2.2 晶闸管（SCR） 2.3 门极可关断（GTO）晶闸管 2.4 电力晶体管（GTR） 2.5 电力MOS场效应晶体管（P-MOSFET） 2.6 绝缘栅双极型晶体管（IGBT） 2.7 MOS控制晶闸管（MCT） 2.8 静电感应晶体管（SIT） 2.9 集成门极换流晶闸管（IGCT） 2.10 智能功率模块（IPM） 第3章：交—直—交变频技术 3.1 整流电路 3.2 中间电路 3.3 逆变电路的工作原理及基本形式 3.4 电压型逆变电路 3.5 电流型逆变电路 3.6 SPWM控制技术 3.7 电流跟踪控制的PWM逆变器

3.8 电压空间矢量控制的PWM逆变器 第4章：交—交变频技术 4.1 单相输出交—交变频电路 4.2 三相输出交—交变频电路 4.3 矩形波交—交变频 第5章：电动机与拖动系统（系统简述）第6章：高（中）压变频器 6.1 高（中）压变频器概述 6.2 高（中）压变频器主电路结构 第7章：变频器的控制方式 7.1 U/f控制 7.2 转差频率控制（SF控制） 7.3 矢量控制（VC） 7.4 直接转矩控制 7.5 单片机控制 第8章：变频器系统的选择与操作 8.1 变频器的原理框图与接线端子 8.2 变频器的频率参数及预置 8.3 变频器的主要功能及预置 8.4 变频器的选择 8.5 变频调速系统的主电路及电器选择 8.6 变频器系统的控制电路 8.7 变频器的操作与运行 8.8 外接给定电路 8.9 变频器与PLC的连接 8.10 变频器“1控X”切换技术 8.11 变频器与PC的通信 第9章：变频器的安装与维护（简述） 第10章：变频器应用实例 10.1 变频调速技术在风机上的应用 10.2 空气压缩机的变频调速及应用 10.3 变频器在供水系统节能中的应用 10.4 中央空调的变频技术及应用 10.5 中压变频器在潜油电泵中的应用 10.6 矿用提升机变频调速系统

变频器应用的场合

变频器应用的场合 变频器是工控系统的重要组成设备，安装在电机前端以实现调速和节能。随着社会需求的不断增长，变频器也逐渐走向多元化、通用型、专用型发展，目前它被应用在众多领域。 临沂星光工控技术有限公司是经营各品牌变频器、PLC及各种低压产品的企业，集销售、服务为一体。公司是贝士德变频器的山东区代理，变频器产品可满足各类高、中、低端市场。下面来了解一下变频器应用的场所： 1、空调负载类 写字楼、商场和一些超市、厂房都有中央空调，在夏季的用电高峰，空调的用电量很大。在炎热天气，北京、上海、深圳空调的用电量均占峰电40%以上。因而用变频装置，拖动空调系统的冷冻泵、冷水泵、风机是一项非常好的节电技术。目前，全国出现不少专做空调节电的公司，其中主要技术是变频调速节电。 2、破碎机类负载 冶金矿山、建材应用不少破碎机、球磨机等水泥机械，该类负载采用变频后效果显着。 3、大型窑炉煅烧炉类负载 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、串级调速或中频机组调速。由于这些调速方式或有滑环或效率低，近年来，不少单位采用变频控制，效果极好。 4、压缩机类负载 压缩机也属于应用广泛类负载。低压的压缩机在各工业部门都普遍应用，高压大容量压缩机在钢铁（如制氧机）、矿山、化肥、乙烯都有较多应用。采用变频调速，均带来启动电流小、节电、优化设备使用寿命等优点。 5、辊道类负载 辊道类负载，多在钢铁冶金行业，采用交流电机变频控制，可提高设备可靠性和稳定性。 6、泵类负载 泵类负载，量大面广，包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵、砂泵等，有低压中小容量泵，也有高压大容量泵。 许多自来水公司的水泵、化工和化肥行业的化工泵、往复泵、有色金属等行业的泥浆泵等采用变频调速，均产生非常好的效果。 7、堆取料机类负载 堆取料机是煤场、码头、矿山物料堆取的主要设备，主要功能是堆料和取料。实现自动

丹佛斯变频器的具体应用

变频器的具体应用 济南创恒科技发展有限公司满建江 2012-6-14

变频器如何选择 1变频器的负载类型 2 变频器与负载的匹配问题； I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。II. 电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 3 变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

变频器如何选择 4 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔， 此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。5满足控制要求，选择的变频器是否在控制方式、 控制模式、起动转矩、转矩控制精度、速度控制精度、控制信号设定输入、速度反馈控制、多段速度 设定、通信接口等满足要求。 6.满足现场环境的要求，是否能在现场工业环境中正常运行。温度，防水，防尘，防腐蚀气体等

1. 速度开环运行 VLT Motor 12,13 18 27 24V DC 启动/滑停命令 按预定轨迹停车命令 380V AC/50Hz 50 53 55运行速度给定信号 1kΩ/0.5W 基本参数设定: --出厂设定 变频器的几种运行方式

2.速度控制闭环运行 VLT Motor 12,13182724V DC 启动/滑停命令 按预定轨迹停车命令 380V AC/50Hz 50 5355运行速度给定信号 1kΩ/0.5W 测速光电编码器3233编码器B 相通道 编码器A 相通道 20 39 编码器技术参数:1.增量型24V 2.推挽输出,或PNP 开集输出

英威腾变频器说明书介绍

英威腾变频器说明书介绍 英威腾位于素有"深圳硅谷"美誉的高新技术产业园，始创于2002年，是集研发、制造和销售于一体的专业变频器制造商，公司坚持在创新中不断发展，在短短的几年时间内迅速成长为国内变频器行业的领先品牌。 在吸收国外先进技术的基础上，结合近十年变频推广的应用经验和当今电力电子最新控制技术，英威腾目前已开发研制出了CHV、CHE、CHF等几大系列、上百种规格型号的高性能变频器，形成了覆盖高、中、低端市场丰富的产品线，并在石化、钢铁、建材、油田、化工、纺织、印刷、塑胶、机床、矿山等行业领域大量成功应用。 公司还在全国建立了系统的营销网络，在无锡、北京、西安、济南、沈阳、上海、武汉、泉州等地设立了二十余个办事处，与上百家渠道商建立了合作联盟，上千家用户建立了长期合作关系，产品并远销亚、非、欧美等海外国家地区。 折叠编辑本段常见种类 变频器是新系列高性能矢量变频器，可广泛应用于异步电机和同步电机的调速控制。产品依托32位DSP，采用国际领先的矢量控制算法，实现高性能、高精度的电机驱动控制，在提高产品的可靠性和环境的适应性同时，强化了客户易用性和行业专业化的设计，功能更优化、应用更灵活、性能更稳定。 适用范围广

适用异步电机和永磁同步电机的矢量控制，有效减少用户库存，无需考虑电机类型兼容问题，不再需要为不同的电机分别备不同变频器的库存。 性能优异 良好的控制性能:1:200的调速比(SVC)、0.25Hz/150%的启动转矩、多种制动模式，无需制动电阻就可以实现的快速磁通制动模式。 环境适应性强 紧凑型结构设计、独立风道设计、多种安装方式，大幅度提升的功率密度，有效缩小用户安装体积要求，满足苛刻的用户安装条件。全独立风道设计，有效提升变频器的防护效果，适应各种复杂的用户现场环境。兼容底板安装和法兰安装两种安装模式，适应不同的用户需求。 功能丰富 两套电机参数、V·F分离设置、虚拟端子功能、转速追踪、继电器延时输出等 ;两套电机参数，满足客户不同电机共用一台变频器，有效降低客户设备投入;V·F分离功能，满足各种变频电源客户需求，实现V/F曲线的灵活设置。

变频技术在制冷系统中的应用分析

变频技术在制冷系统中的应用分析 发表时间：2017-09-21T14:25:43.453Z 来源：《防护工程》2017年第12期作者：刘福来[导读] 对此，必须采取相关的解决措施，将变频技术有效地应用在制冷系统中，对制冷控制系统进行改造和升级。 烟台冰轮股份有限公司山东烟台 264000 摘要：我国中小型装配式冷藏库还采用传统的控制技术制冷制热,目前发达国家已淘汰传统的控制技术,而用先进的变频控制技术取而代之。变频控制技术的应用可使压缩机的转速随着负荷的大小而改变,减少了耗电量,温度恒定,具有启动电流小,快速制冷、制热,噪音小等优点。本文就中国经济的发展，着重科技技术发展的同时提倡节能环保，以节能减排为发展口号，就变频技术在制冷系统中的应用进行分 析。 关键词：变频技术；制冷空调系统；应用；节能中图分类号：TU831 文献标识码：A 引言 建筑中的耗能设备有很多，制冷系统则是其中之一。尤其是在制冷或制热的过程中，会消耗大量的电能。对此，必须采取相关的解决措施，将变频技术有效地应用在制冷系统中，对制冷控制系统进行改造和升级。 1 变频技术概述 变频技术是一门综合性技术，主要是建立在控制技术、微电子技术、电力电子技术、计算机技术基础上，变频器是变频技术的结晶，被广泛地应用到各行业的发展中。变频器的主要工作原理是工频的外部电源经过三相全波整流，并给逆变电路和控制电路提供所需的直流电源，再通过直流中间电路对直流电路输出进行平缓，得到质量较高的直流电源，最后在控制电路的控制下将电路输出的直流电源转换为频率和电压，从而达到调节电机转速的目的，并通过电路和外部设备配合进行各种高性能的控制。在科学技术飞速发展之下，技术水平在不断提高，也应对变频技术进行不断地改进和完善，这样才能满足当今社会的发展需求，将其应用到制冷空调中，对提升制冷空调系统的运行效率有着极大的作用。 2 变频器结构及原理 听谓的变频器技术，其不是单一的系统理论体它是建立在微电子技术、电力电子技术、控制技术和计算机技术等基础之上的，因此，就目前的币场前景来看，其具有较大的发展潜力和使用价值凸其工作的重点是通过将外部电流流经三个控制电路，首先经过整流电路，通过整流给逆变电路和直流中间电路提供直流电源，直流中间电路为通过将输出过程中的直流电路进行平滑，最终得到质量较好的直流电源最终，通过三个步骤的紧密配合，组成的控制电路将平i}电路输出转化为频率和电压都可以任意改变的交流电源，以最后完成调节电机转速的目的，实现设备的高性能发展。近年来，随着当前社会对变频器的需要，变频器控制系统具有了更多的效用与功能其与传统的交流系统相比，在使康边程中不仅工作运行程序简单，而且调整速度快，调控结构简单，通过简鱼、方使的操作，使得变频技术在各个领域得到了广泛的应用当前，随着中央空调性能要求提高的整体需要，变频器技术在制冷系统中的使用逐渐成为趋势. 3 变频技术在中央空调制冷系统中的应用3.1制冷压缩机的应用 中央空调的制冷系统中，制冷压缩机是非常重要的组成部分。制冷压缩机在中央空调整个制冷工作过程中占耗电量的40%左右，而且在实际的运行过程之中，每年的平均负荷估计大约是在峰值负荷的60%左右，但是仅占压缩机容量的50%，这样的结果就是压缩机基本上都是在低负荷载的情况下运转。将制冷压缩机应用到中央空调制冷的系统中，要按照空调实际使用情况进行应用，对于中央空调而言主要就可以使用螺杆式、活塞式和离心式这几种类型，并且需要确保这种压缩机结构设计上配有调节功能。这样才能够按照实际的工况对压缩机进行变化调整，能够对工况的不同做出更好的适应，从而将制冷空调系统的运行效率提高，更加有益于系统运行的节能。例如，在使用离心式的压缩机的时候，这种压缩机的工作方式主要是通过进气口导向叶片的变化对进气量调节变化，从而实现对制冷量的调节，一般我们都叫做扇门调节。根据目前的制冷空调系统的工作状况而言，扇门调节虽然具有一定的节能作用，但同时也会带来电机负载电流降低，使得电机的电压和转速都保持稳定，因此导致电机在低负荷下效率低的问题无法彻底解决，不能够达到根本的节能目的。假如使用变频器进行调速的话，则可以降低电机的附在损耗、固有损耗以及其他损耗，随着电机的电压、电流和转速频率也会跟着下降，因此电机功耗自然就降低，运行参数的控制精度将会提升。在此种情况下，变速离心式压缩机节能效果能够提升30%以上，尤其是在低负荷的情况下节电能够达到70%以上，是将来中央空调制冷技术的核心，值得推广。 3.2风系统 在传统的中央空调中，都是使用固定风量控制系统，导致新风量的调节既不方便，而且空调的能耗又高。一旦中央空调引入新风VAV 变频技术以后，能够调节节约30%的空调负荷，节省能耗高达50%。这种技术的使用将改变以前的送风静压和温度等来控制，而是通过变静雅和变温度的方法实现节能、舒适的目的。如今，随着人们生活质量的不断提升，变频集中式中央空调在市场上逐渐热销，这种空调通过将中央空调与家用空调的优点结合，从而实现更加节能环保、灵活设计等方面的优点，使得空调发展具有更好水准。 3.3循环水泵的应用 循环水泵也是中央空调制冷系统的重要组成部分，在整个空调系统制冷运行的工作之中，循环水泵的耗电量估计占整个系统的25%。所以对于中央空调的制冷节能，就需要对循环水泵节能重视。目前的制冷空调系统常用的就是VM系统，在工作的过程中自动调节主要是依照系统负荷决定。但是在实际的运行过程之中，可以得知循环系统的水泵选型、调控方式的制冷机组和用户之间出现脱节的情形，导致循环水泵控制效果差，而且在能源效率上也会出现许多问题，结果运行效率低，甚至还会造成VM节能系统出现问题，造成整体的节能效果差，不利于整个中央空调制冷系统的稳定发展，所以必须采取有效的措施才能够解决VM系统的节能问题。例如，引入变频器技术应用热量平和关系式，而且自动同步调节制冷量和水流量，由此达到全流量范围内的有效调节，这样一年下来节电能够达到50%左右。此外，依照当前的VM系统运行状况而言，使用的变频技术在控制上还是存在一些技术性的问题需要及时解决，不然将会造成整个中央空调制冷系统的运行效率，因此要充分应用变频技术改进循环水泵的运行，真正地将循环水泵的工作效率提高。 3.4冷却水循环系统的控制应用

中压变频器的比较和分析

中压变频器的比较和分析 概述：中压变频器的应用越来越广泛，在许多场合产生了严重的谐波污染问题，对于中压变频器而言，我们需要进一步了解其性能和结构特点，尽量避免使用之后带来的一些问题。使用中压变频器后对电网的影响主要有：对电网的谐波污染、功率因数的影响等问题，变频器对电网的影响主要取决于变频器整流电路的结构和特性。对电动机的影响主要表现在：输出谐波引起谐波发热和转矩脉动、输出du/dt、共模电压、噪声等方面，其影响主要取决于逆变电路的结构和特性。 关键词：中压变频器影响电网电动机 1、引言 泰州三水厂新建项目，拟增加一台水泵机组，电机电压6kV，功率900kW，电流105A，采用6kV变频装置控制，考虑选用进口设备。我们就目前国外几家中压变频器厂家推出的具有代表性的产品，Rockwell的PowerFlex7000系列、SIEMENS的SIMOVERT MV系列、ABB的Drive ACS1000中压交流传动系列、ASIRobicon的完美无谐波系列中压变频器，针对它们对电网和电动机产生的影响进行比较，分别从整流器、中间环节、逆变器这三个方面进行比较。 2、整流器的比较 PowerFlex7000系列：如图1所示，无输入变压器，采用SGCT作为功率元件，主要目的是采取电流PWM控制，以改善输入电流波形。每个桥臂3个串联作为一个开关使用，共18个SGCT，串联时存在静态和动态均压问题。前端有输入电抗器、电容组成的LC滤波器，可以得到较低的输入谐波，输入谐波电流失真可达1%以下，电流波形接近于正弦波，其功率因数可调，可以做到接近于1，根据要求，也可调节成超前的功率因数，不需采用功率因数补偿装置，对电网起到部分无功补偿作用。