浅谈变频调速的特点
三相异步电动机变频调速的特点[优秀范文5篇]
![三相异步电动机变频调速的特点[优秀范文5篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/be0f09aba1116c175f0e7cd184254b35eefd1aaa.png)
三相异步电动机变频调速的特点[优秀范文5篇]第一篇：三相异步电动机变频调速的特点三相异步电动机变频调速的特点?1)从基速向下调速，为恒转矩调速方式;从基速向上调速，为恒功率调速方式。
2)调速范围大。
3)转速稳定性好。
4)运行时转差率小，效率高。
5)频率可以连续调节，为无级调速。
第二篇：基于DSP的三相异步电动机变频调速系统研究与设计CopyRight ©2008 Library of SouthWest Petroleum University 单位代码： 10615 西南石油大学硕士学位论文论文题目：基于DSP 的三相异步电动机变频调速系统研究与设计研究生姓名：罗辉导师姓名：胡泽（教授）学科专业：测试计量技术及仪器研究方向：智能化仪器及计算机测控 2008 年 4 月 28 日CopyRight ©2008 Library of SouthWest Petroleum Unive rsity CopyRight ©2008 Library of SouthWest Petroleum University I 摘要电机节能问题一直是广大学者研究的热点，在电机节能技术中最受瞩目的是变频调速技术。
本文研究一种基于数字信号处理器（DSP）的三相异步电动机变频调速系统。
论文首先阐述三相异步电动机的脉宽调制技术和矢量控制原理。
脉宽调制技术中重点分析正弦波脉宽调制技术（SPWM）和电压空间矢量脉宽调制技术（SVPWM）的基本原理和控制算法。
矢量控制思想是将异步电机模拟成直流电机，通过坐标变换，将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量，实现磁通和转矩的解耦控制。
论文用Matlab/Simulink 软件对三相异步电动机矢量控制系统进行仿真研究，并在此基础上对矢量控制变频调速系统进行硬件和软件设计。
在硬件设计方面，系统以TI 公司的TMS320LF2407A DSP 芯片为控制电路核心，以三菱公司智能功率模块（IPM）PM25RSB-120 为主电路核心，对三相交流整流滤波电路、IPM 驱动和保护电路、相电流检测电路、转速检测电路、显示电路以及DSP 与PC 机通信电路等模块进行设计。
变频调速的优点
变频调速
变频调速起重机是把变频调速技术应用在起重机上，其应用具有显著的节能效果，较高的控制精度，较宽的调速范围调速比（可达到1：10以上），并可实现无级调速。
设备本身具有故障显示、分析以及参数监控功能，便于使用和维修，带有通信接口易于实现自动控制及远程控制。
制动效果好、耗电少、温度低、节能好。
该系统调速性能优良，能够获得低、中、高速恒力矩输出的运行速度，由于该系统启动、制动快速平稳，所以对传动部件的冲击将在为减少，这对延长部件乃至整机寿命都有重大意义
变频器方案的特点：
1.利用计算机控制变频器，使变频器组合功能增强并可以随时检测变频器输出参数，以及电机的运行参数，使得变频器运行稳定可靠，能够适用于起重机负载。
2.采用磁通矢量控制技术或大转矩提升技术，解决了起重机起动转矩大，低速时大力矩输出以及负载变化巨烈的问题。
磁通矢量变换技术量把交流调速利用微机技术模拟直流拖动技术，使交流电机像直流电机一样具有良好的调速性能。
3.加、减速时间的设定，解决了起重机起制动的冲击，使得起重机的速度变化连续，运行平稳。
4.利用频率到达信号或频率检测信号，控制制动器开闭，只有在电机的输出转矩大于负载转矩时，电机才开始转动，解决了溜钩问题。
5.主、控制回路分开，并可靠接地，避免强电对变频器弱信号的干扰。
6.对电动机设有过热、过流、短路、断相、失压、不对称运行等保护环节。
7.变频器调速装置本身设有过电流、过负荷、过电压、瞬时停电、欠电压输出端接地等故障保护。
电气自动化控制中变频调速技术的运用(2)
电气自动化控制中变频调速技术的运用（2）一、变频调速技术的原理和特点变频调速技术是一种采用变频器控制电机转速的技术，通过改变电机的供电频率和电压来实现电机转速的调节。
其原理是利用变频器将交流电转换成直流电，然后再通过逆变器将直流电转换成可控的交流电，从而实现对电机转速的控制。
变频调速技术具有以下特点：1. 调速范围广：变频器可以实现对电机转速的无级调节，同时可以实现正反转和调速的功能，可以满足不同工况下的需求。
2. 节能降耗：采用变频调速技术可以根据实际负载情况调节电机的转速，实现节能降耗的效果，尤其适用于负载变化较大的设备。
3. 起动平稳：采用变频调速技术可以实现电机的平稳起动，减少了对电气设备的冲击，延长了设备的使用寿命。
4. 精确控制：通过变频器可以精确地控制电机的转速和运行状态，提高了生产效率和产品质量。
5. 自动化程度高：变频调速技术可以与PLC、SCADA等自动化控制系统进行配合，实现设备的自动化管理和监控。
1. 工业生产领域：在工业生产中，很多机械设备的运行需要根据生产工艺和产品要求进行调速，而变频调速技术可以实现对电机转速的精确控制，可以应用于风机、泵、压缩机、输送设备等各种机械设备，满足生产过程中的不同工况需求。
2. 矿山冶金领域：矿山冶金设备通常运行环境恶劣，负载变化大，采用变频调速技术可以有效地应对这些问题，提高设备的运行稳定性和效率。
3. 建筑行业：建筑行业中的升降机、风机等设备需要经常调速运行，采用变频调速技术可以实现设备的平稳启动和可靠运行。
4. 农业领域：农业生产中的灌溉系统、饲料输送系统、禽畜养殖设备等都可以应用变频调速技术，根据实际需求调节设备的运行状态，提高生产效率。
5. 环保节能领域：环保设备中的风机、水泵等设备因为负载变化大，采用变频调速技术可以有效减少能耗，降低运行成本。
6. 医疗设备领域：医疗设备中的离心机、注射泵等设备通常需要精确的转速控制，利用变频调速技术可以实现对设备的精确控制。
带式输送机变频调速控制系统的特点及应用阐述-电气工程论文-工程论文
带式输送机变频调速控制系统的特点及应用阐述-电气工程论文-工程论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——我国矿山行业应用的皮带机现阶段安装或者使用变频调速，由于变频调速的优点很多，因此在实际的应用中应用非常的广泛。
带式输送机应用变频器主要有五个优点。
第一个优点是带式输送机应用变频调速能够有效的降低使用单位的生产成本；第二个优点是带式输送机应用变频调速能有在很大程度上提升企业的经济效益；第三个优点是变频调速本省的控制系统能够很好的对设备进行性能的控制和保护，能够不断的完善设备的使用功能和性能；第四个优点是变频调速控制由于其控制特点，能够有效的控制设备在运行中的故障；第五个优点是带式输送机由于使用了变频调速控制能够有效的延长设备的运行和使用寿命。
文章针对河北曹妃甸开发区龙城煤化厂中的带式输送机的变频控制进行阐述和分析，通过文章针对实际使用的阐述，能够清晰明了的了解变频电控系统的主要应用及其优点。
我们为龙城煤化厂设计的带式输送机的原有传动采用的是液力偶合器软启动形式，设备在启动的过程中启动电流非常大，设备的启动的瞬间的冲击对于设备的机械部分是一个非常大的伤害，如果不进行相应的保护措施，严重的情况会将设备损坏。
设备的启动加载过程中，时间是非常短的，这样引发的后果就是容易导致胶带的张力变化，这样就会严重的影响到设备的使用运行寿命。
龙城煤化厂的带式输送机经过一次电气控制方面的改造后已经能够很好的投入到生产使用中。
1 原有的带式输送机控制方式和运行使用状况。
本次改造的带式输送机的带宽一米；带速是2.52m/s;物料运输能力是750t/h.原有的设备选用的电机功率是3250kW.设备的总长是910m.原有的设备的驱动是采用液力偶合器的形式来带动传动滚筒的转动。
设备投入初期，资金投入不高，但是设备后续的维修和维护费用巨大。
设备在使用的过程中液力偶合器经常出现漏油的现象。
在运行中有很严重的安全隐患。
变频调速方法与其他调速方法的比较
电动机知识变频调速方法与其他调速方法的比较变频调速方法与其他调速方法相比，具有很多好处。
首先因转速与频率成正比，所以能够连续调速，而且这种调速操作方便、噪声低、调速精度高、效率高、功率因数高（采取措施）；另外这种调速可以控制起动、运行、停止（锁定输出、线性制动或软停止），可靠性高，易于维护，且起动电流和运行电流小，具有良好的静态性能和动态性能，因此发展速度特别快。
当转差率s变化不大时，电动机的转速n基本上正比于定子供电频率f，故改变，就可得到极大的调速范围、很好的调节平滑性以及足够硬度的机械特性。
变频调速中，在恒转矩调速时，只要将U/控制在基本恒定的情况下，就可保证在调速过程中电动机具有基本相同的过载能力；同时可满足磁通量基本不变的要求。
在恒功率调速时，只要将U/f控制在基本恒定的情况下，调速过程中，电动机的过载能力基本不变就可实现。
因此在变频时通过控制U与f的不同规律的变化即可实现恒转矩或恒功率调速，以适应不同负载的要求。
变频调速是目前异步电动机理想的调速方法，应用广泛，具有十分广阔的发展前景。
〃ATV71变频器简介〃电动机过热断电保护电路图_电路图〃轿车中央门锁装置〃星形接法的电动机断相保护电路_电路图〃Y100LY系列电动机接线方法电路图_电路〃三相异步电动机的过载保护〃三相异步电动机启动维护与故障排除〃Y/YR系列（IP23）三相异步电动机〃起重机液压推杆制动器的故障分析及对策〃三相电动机用单相电源供电的方法〃机床维修工艺之——机床电气维修（八）〃电动机控制自动开关电路图_电路图〃异步电动机启动电流过大对异步电动机和〃NZ514生铁断裂机操作规程〃IDD5032型单相电容运转电动机接线方法〃工业电动机介绍〃电动机断相过载保护器电路_电路图〃高压变频器在矿井提升机上的应用Domain: dnf辅助More:d2gs2f 〃潜水泵轴承损坏的原因及处理方法〃电动机发明过程〃电动机试验台〃中型电动机轴承故障的分析及设备改造〃离心压缩制冷机组运行中的巡检和注意事〃离心风机试运行前的准备工作〃防晃电技术在济钢上的应用！〃浅谈软起动器在水电厂泵控制中的应用〃ABB IORC型拍合式接触器在首钢二炼钢35〃无刷变阻起动器在绕线电机上的应用〃变频调速技术在炼钢厂20吨转炉倾动和氧〃电动机定子串电阻降压起动控制电路原理收录时间:2013年10月13日22:41:10来源:未知作者:匿名随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。
变频调速的主要优缺点
变频调速的主要优缺点一、变频调速的主要优点是：1.可实现平滑的无级调速，且调速精度高，转速（频率）分辩率高。
2.调速效率高。
变频调速的特点是在频率变化后，电动机仍在该频率的同步转速附近运行，基本上保持额定转差率，转差损失不增加。
变频调速时的损失，只是在变频装置中产生的变流损失，以及由于高次谐波的影响，使电动机的损耗有所增加，相应效率有所下降。
所以变频调速是一种高效调速方式。
3.调速范围宽，一般可达 10 ∶ 1 （ 50 ～ 5Hz ）或 20 ∶ 1 （ 50 ～2.5Hz ）。
并在整个调速范围内均具有较高的调速装置效率η V 。
所以变频调速方式适用于调速范围宽，且经常处于低转速状态下运行的负载。
4.功率因数高，可以降低变压器和输电线路的容量，减少线损，节省投资。
或在同样的电源容量下，可以多装风机或水泵负载。
5.变频装置故障时可以退出运行，改由电网直接供电（工频旁路）。
这对于泵或风机的安全经济运行是很有利的。
如万一变频装置发生故障，就退出运行，不影响泵与风机的继续运行；又如在接近额定频率（ 50Hz ）范围工作时，由变频装置调速的经济性并不高，变频装置可退出运行，由电网直接供电，改用节流等常规的调节方式。
6.变频装置可以兼作软起动设备，通过变频器可将电动机从零速起动连续平滑加速直致全速运行。
变频软起动是目前最好的软起动方式，变频器是目前最好的软起动设备。
二、变频调速的主要缺点是：1.目前，变频调速技术在高压大容量传动中推广应用的主要问题有两个：一个是我国发电厂辅机电动机供电电压高（ 3 ～10KV ），而功率开关器件耐压水平不够，造成电压匹配上的问题；二是高压大功率变频调速装置技术含量高、难度大，因而投入也高，而一般风机水泵节能改造都要求低投入，高回报，从而造成经济效益上的问题。
这两个问题是它应用于风机水泵调速节能的主要障碍。
2.因电流型变频器输出电流的波形和电压型变频器输出电压的波形均为非正弦波形而产生的高次谐波，对电动机和供电电源会产生种种不良影响。
交流异步电动机变频调速原理及特点
交流异步电动机变频调速原理及特点摘要：在交流异步电动机的各种调速方法中，变频调速因其调速性能好、效率高被公认为是异步电动机的一种比较理想调速方法，也是交流调速系统的主要发展方向。
下面就变频调速的基本原理与基本控制方式，分类与特点谈谈自己的理解.关键词：功率因数；恒转矩负载；恒功率负载；脉冲幅度调制方式；脉冲宽度调制方式一变频调速的基本原理与基本控制方式1.变频调速的基本原理根据异步电动机的转速表达式n=（1-s）60f/p可知，改变异步电动机的供电频率f，可以改变异步电动机的转速n，这就是变频调速的基本原理.由电机理论可知，三相异步电动机定子每相电动势E为：E=4.44fNQ.从该式可知，磁通Q是由E和f共同决定的.在电动机定子供电电压保持不变情况下，只改变频率f，将引起磁通Q的变化，可能出现励磁不足或励磁过强的现象.当频率f降低时，磁通将增加，这会引起磁路饱和，定子励磁电流上升，铁耗急剧增加，造成电动机功率因数和效率下降，这种情况是电机实际运行所不允许的；反之，当频率升高时，则磁通将减小，同样的转子电流下将使电机输出转矩下降，电动机的负载能力下降.因此，在变频调速时，应尽可能使电动机的磁通保持额定值不变，从而得到恒转矩的调速特性.而对于恒功率负载，因为P=Mn=定值，也就是说，对恒功率负载采用变频调速时，若满足电压与频率平方根的比值等定值，则电机的过载能力不变，但气隙磁通将发生变化；若满足电压与频率的比值等定值，则气隙磁通维持不变，但过载能力将发生变化.这说明变频调速特别适用恒转矩负载.2.变频调速的基本控制方式异步电动机的变频调速分为以下两种情况.即额定频率以下的恒磁通变频调速和额定频率以上的弱磁通变频调速.首先额定频率以下的恒磁通变频调速，这是从电机额定频率向下调速的情况.由于磁通与E/f成正比，故调节定子的供电频率f时，按比例调节定子的感应电动势E，即保持E/f=常数，可以实现恒磁通变频调速，这相当于直流电动机调压调速的情况，属于恒转矩调速方式.但是，由于定子感应电动势是无法直接测量和直接控制的，因此，只能直接调节的是外加的定子供电电压U.若忽略定子绕组阻抗压降，则U=E，因此可以采用U/f=常数的恒压比控制方式进行变频调速.在进行恒压比的变频调速时，当f较小时，由于U也较小，因而定子绕组阻抗压降相对较大，故不能保持磁通不变.因此，这种恒压比的变频调速只能保持磁通近似不变，实现近似的恒磁通变频调速，在这种情况下，可以采用专门电路，在低速时人为地适当提高定子电压，以补偿定子阻抗压降的影响，使磁通基本保持不变，实现恒磁通、恒转矩的变频调速。
浅析变频调速的优点与缺点
缺点 。
以通过 增加专用 附件 回馈给 供电电 网， 但是 投资较 大。 此 外， 变频 器可
二． 变 频器 的 原理 ． 功 能和 用途 以通过设 定相应功能参 数实现直流 制动功能 ， 制动 时， 变频 器会给 电机 （ 一） 变频 器的原理 加 上一个直 流电压实现制 动。 变频 器是将工频交 流 电源转 换为其他 频率交 流电源的 电能 控制装 （ 三） 提高产品质量和工艺水 平 置， 是通 过电子控 制技术控制 电力半导体 器件 的通 断实现频率变换 的。 变 频调速不仅被应 用于凤 机、 泵 类负载 上以实现节能 ， 还 被广泛应 交—直一 交电压型变 频器是通用变频器 的主要 形式 ， 工作原理是首先通 用机械设 备控制 领域 ， 如机床 、 传送 、 起 重、 卷绕 、 挤压 等机械 设备， 它 过 整流把 工频交 流 电源 转换 为直流 电源， 然 后再通 过逆 变把直 流 电源 良好 的调速 、 加 减速 、 定位 控制 、 力矩 控制性 能可 以提高产 品质量， 简 转换 为频率和 电压均可控制 的交流 电源 电为交流 电机供 电。 通用变频 器 化 操作和 控制系统 ， 延长设备 的使用寿命， 有 的甚至可 以利用变频 器的 的主回路一 般 由整流 、 滤波、 限流 、 逆变、 续 流和 能 耗制动 电路几个部 功能改变原有设备工艺设 计， 提高设备 操作和控制水平。 分组 成。 四． 使 用 变频 器的 缺点 （ 二） 变频器的功能和用途
变频调速技术
变频调速技术一、变频调速技术概述变频调速技术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，变频调速具有效率高、调速范围宽、精度高、调速平稳、无级变速等优点，因而被广泛使用，是国家电机能效提升计划非常重要的技术。
二、变频调速技术原理变频调速是通过改变供给电动机的供电频率，来改变电机的转速，从而改变负载的转速。
电机的转速：n=50f(1-S)/P其中f为供电频率，P为电机的极对数，S为滑差。
因此，改变f就可以改变电机的转速。
三、变频调速技术特点1、节能，一般可以节能10%～50%根据国家电机能效提升计划，从电机自身情况看，我国电机效率平均水平低于国外3-5个百分点，要提高电机效率就必须提高节能手段。
2、提高网侧功率因数无功功率不但增加线损和设备的发热，更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低，大量的无功电能消耗在线路当中，设备使用效率低下，浪费严重。
使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，功率因数很高，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
3、软启软停功能电机一般为直接启动或Y/D启动，启动电流等于4～7倍额定电流，这不但要求电网容量高，而且启动时会对设备和电网造成严重的冲击，影响使用寿命。
使用变频装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备的使用寿命。
四、变频调速技术节能原理1、风机水泵的节电原理以风机和水泵流体机械来说明转速与节能的关系，流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化有如下的关系：上述式子中Q1、H1、P1分别代表转速n1时的流量、压力、功率。
Q2、H2、P2、分别代表转速n2时的流量、压力、功率。
即流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，功率与转速的三次方成正比。
由此可见，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将降低很多。
例如：当转速降派到80％时，流量减少到80%，而轴功率却下降到额定功率的（80％）3≈51％：若流量需减少到40％，则转速相应减少到40％，此时轴功率下降到额定功率的（40%）3≈6.4％。
变频调速的基本控制方式和机械特性
r2'
/
s
(x1
x
' 2
)，转矩公式
可进一步简化为
T m1pU12 • s s
2 f1r2'
此时，T与s关系近似为一条直线，在此直线上有
s 2f1r2' T m1p N U12
带负载后的转速降为
n
sn1
60 f1 pN
s
120r2'T
m1 pNU12
f12
保持U1≈E1进行变频调速时，对应于同一转矩T，转速降Δn随f1的 增加而平方倍加大，频率超高，转速降越大，即直线部分的硬度随
变频调速的恒转矩控制
n
加补偿
U1 const f1
f1N
f
图3－4 常用补偿曲线
变频调速的恒功率控制
• 在额定频率（基频）以上调速时，鉴于电动机绕 组是按额定电压等级设计的，超过额定电压运行 将受到绕组绝缘强度的限制，另一方面电源电压 决定了加到定子上电压的峰值，因此定子电压不 可能与频率成正比地升高，只能保持在额定电压， 即U1＝U1N。由定子感应电势表达式可知，这时气 隙磁通随着频率f1的升高而反比例下降，类似于 直流电动机的弱磁升速。
f1增加而迅速变软。
变频调速的恒功率控制
n f4
f1N<f2<f3<f4
f3 f2 f1N
T
图3－5 保持U1为额定电压时变频调速的机械特性
变频调速的恒功率控制
（3）当保持电压为额定值且s变化范围不大 时，如果频率f1增加，则转矩T减小，而 同步机械角速度 1 2f1 / p 将随频率增 加而增加。这就是说，随着频率增加，转 矩减小，而转速增加。根据 Pm T 可近似地看作恒功率调速。
交流变频变压调速电梯的特点
交流变频变压调速电梯的特点交流变频变压调速电梯的特点
1、可靠性好。
由于高性能的多微机网络控制软件中设计了多重故障保护措施，排除了传统电梯存在的各种故障隐患，可充分保证电梯的安全、可靠运行。
2、舒适感好。
电力拖动系统的矢量控制交流变频调速技术，配备了适应人体生理特征的速度运行曲线（速度图形），采用按距离直接停靠层站原则，使电梯运行更加平稳、高效，可靠地保证电梯运行时的乘坐舒适感、运行效率和平层准确度。
3、功能先进。
众多先进的功能，给用户带来更多的选择，用户可按建筑物的使用功能选择电梯功能。
可使电梯使用更加合理，乘客操作更加方便。
4、节省电能。
高精度和高效率的矢量控制变频技术，不仅使电梯运行更加平稳，而且还可大大的节省电能。
与同规格的交流调压调速电梯相比可节省电能50%以上，可大大的节省用户的使用费用。
5、维护护养方便。
直观地工作状态显示功能，给电梯的维护、保养带来很大方便，万一电梯出现故障，维护、保养人员可方便的通过系统的状态显示找出故障所在，对照电梯使用维修保养手册即
能进行维修。
同时，也可支持变频故障呼叫系统和远程诊断。
交流异步电动机变频调速系统
交流异步电动机变频调速系统简介交流异步电动机变频调速系统是一种用于控制电动机转速的技术，通过改变电机供电频率来实现电机的调速。
这种系统由多个元件组成，包括变频器、传感器和控制器等。
工作原理交流异步电动机变频调速系统的工作原理是通过改变电机供电的频率来改变电机转速。
系统中的变频器负责将输入的电源频率转换为所需的输出频率，并通过传感器实时监测电机的转速。
控制器则根据传感器反馈的信号，对变频器进行调整，以实现电机的精确调速。
特点和优势交流异步电动机变频调速系统具有以下特点和优势：1. 节能：通过调整电机转速，系统可以根据实际需要提供恰当的动力输出，减少能源浪费。
2. 精确控制：系统可以通过微调频率来实现对电机转速的精确控制，满足各种应用需求。
3. 可靠性高：系统采用先进的控制算法和监测技术，保证了系统的稳定性和可靠性。
4. 维护成本低：由于系统自动监测电机运行状态，并及时发出报警信号，因此可以降低维护成本和停机时间。
应用领域交流异步电动机变频调速系统广泛应用于各个领域，包括工业制造、交通运输、石油化工等。
常见的应用包括：1. 机械设备：用于控制机器设备的转速和运行状态，提高生产效率和质量。
2. 电梯和升降机：用于控制电梯和升降机的运行速度和平稳性。
3. 水泵和风机：用于控制水泵和风机的转速，以适应不同工况需求。
结论交流异步电动机变频调速系统是一种经济高效、可靠稳定的电机调速技术。
它在提高能源利用率、降低维护成本和实现精确控制方面具有重要意义。
在各个行业中广泛应用，为工业现代化进程提供了强有力的支持。
说明变频调速的原理和优点
说明变频调速的原理和优点
变频调速原理：
变频调速是通过改变电机进口电源的频率来改变电机转速的方法。
通过将输入电流转换为直流电流，再通过逆变器将直流电压转换为可变频率的交流电源，然后将这个产生的可变频率的电源输出给电机进口，从而改变电机的转速。
优点：
1. 节省能源：变频调速可以根据负载的变化调整转速，提高电机的运行效率，节约能源，降低能耗成本。
2. 减少机械损耗：相对于传统的调压调速方法，在变频调速中，电机的启动由低速到高速逐渐加速，减少机械损耗。
3. 保护设备：通过变频调速，可以实现电机的软起动以及准确控制转速，从而减少啸叫和电流冲击，保护设备。
4. 减少噪音：变频调速可以使电机在更低的转速下运行，减少机械冲击和噪音。
5. 提高可靠性：通过减少起动电流和机械冲击，延长电机和设备的寿命。
3.变频调速优点
2）调速范围大而且连续变频调速系统通过连续改变变频器输出频率来实现转速的连续变化，使电动机工作在转差较小的范围，电动机的调速范围较宽，运行效率也明显提高。
一般来说，通用变频器的调速范围可达1:10以上，而高性能矢量控制变频器调速范围可达1:10000。
3）容易实现正、反转切换和构成自动控制系统在电网电压下运行的交流电动机进行正、反转切换时，只需改变相序即可实现。
如果在电动机尚处高速时就进行相序切换，电动机内将会产生较大的冲击电流，甚至有烧毁电机的危险。
而在变频调速系统中可以通过改变变频器输出频率先使电动机降至低速，再进行相序切换。
这样切换电流可以比较小，电动机的功耗和发热也都减小了许多。
另外变频器具有标准的计算机通讯接口同其它设备一起构成自动控制系统。
4）起动电流小，可用于频繁起动和制动场合异步电动机直接起动的起动电流通常为额定电流的5～6倍，电机损耗较大，所需电源容量也很大，因此不宜频繁起、停。
采用变频器对异步电动机进行驱动时，可以将变频器的输出频率降至很低时起动，电动机的起动电流很小，因而变频器输入端要求电源配置的配电容量也可以相应减小。
另外它还可以采用变频器来实现电气制动。
制动时变频器的输出频率先逐步减小，负载所存储的机械能将转换为电能回馈到变频器，通过一定的制动回路将这部分能量或者以热能形式消耗掉，或者回馈给电网。
因此变频器驱动交流电机调速系统可以工作在频繁起动和制动场合。
JCS：风机、水泵专用型，适用于变压力变流量的自动节能调速，过载能力位为120%/min，150%立即保护，间隔10分钟一次。
JCP：一般机械传动调速用型，过载能力位为150%/min，200%立即保护。
JCC：起重机、重型机械、轧机、电力机车适用型，（具有S形加减速、低速大转矩等特性负载）过载能力位为200%/min。
过去一些人认为：“三电平的电压波形一定优于二电平，今后就是低压变频器也应采用三电平。
”这种说法并不全面。
交流变频器调速的特点
1、 减少功耗降低成本
纺织厂离不开空调设备。当空调电机使用变频调速器控制后，降低了功耗，大大节省了用电支出。据某公司提供的数据，全年12台空调机可节电24余万元，空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。
2、 简化了机构提高了性能
通过PLC可编程序控制器或工控机的控制，再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。根据生产工艺曲线控制各机构的运动，进而简化了机构。比如粗纱机利用交流变频调速，去掉了锥轮变速机构，从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。
而对于细纱机来说，由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮，进得细纱卷形状良好。以便于下一道工序的高速退绕。同时利用变频调速器控制三十九主电机的变速来控制锭子的转数，使得细纱在大中小纱时转速在变化，以减少纱的断头率。
永磁调速与变频调速的优缺点
永磁调速与变频调速的优缺点1.永磁调速：永磁调速是通过改变永磁体的磁通量来调节电机的转速。
它的主要优点如下：-高效率：永磁调速的损耗较低，能够提高转速调节的效率。
-高功率因数：永磁调速的功率因数较高，能够提高能量的利用效率。
-响应速度快：由于永磁体的磁通量可以快速调节，所以永磁调速具有较快的响应速度。
-结构简单：相对于变频调速，在永磁调速中不需要使用复杂的电力电子设备，因此具有较简单的结构和较低的成本。
然而，永磁调速也存在一些缺点：-调速范围有限：永磁体的磁通量固定，因此永磁调速的调速范围有限。
-对电源的要求高：永磁调速需要使用直流电源来提供恒定的磁通量，对电压、电流稳定性要求较高。
2.变频调速：变频调速是通过改变电机供电频率来调节电机的转速。
它的主要优点如下：-调速范围广：变频调速可以通过调节供电频率来改变电机的转速，调速范围广。
-灵活性高：变频调速可以根据需要实现多种工作状态，适应不同的负载要求。
-可以实现多种控制策略：变频调速可以实现多种控制策略，如闭环控制、矢量控制等，提高稳定性和响应速度。
-节能：通过变频调速可以减少电机的运行损耗，实现节能效果。
然而，变频调速也存在一些缺点：-复杂度高：变频调速需要使用电力电子器件来实现频率的调节，因此其结构较为复杂。
-造价高：变频调速的成本较高，特别是在高功率应用领域。
总结来说，永磁调速适用于对调速范围较小、高效率和响应速度要求较高的场合，而变频调速适用于调速范围较大、灵活性和节能要求较高的场合。
因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和经济情况选择合适的调速方式。
工业电气自动化控制中变频调速技术分析
工业电气自动化控制中变频调速技术分析变频调速技术是工业电气自动化控制领域中比较常见的一种技术手段，它可以实现对电机的调速控制，从而满足不同工况下的运行要求。
本文将从变频调速技术的原理、优点和应用等方面进行分析。
一、变频调速技术原理变频调速技术是通过对电动机供电电压和频率进行调节实现调速的技术手段。
在传统的固定电压、固定频率的供电模式下，电动机的转速是固定的，无法根据工况的需要进行调节。
而变频调速技术则可以控制电动机供电的电压和频率，从而实现电动机的调速控制。
变频调速主要包括如下几个方面：1.由直流变成交流：首先需要将直流电源转换为交流电源，一般使用三相全控整流电路实现这一功能。
2.调节电压和频率：变频调速的核心就是调节电动机的供电电压和频率，一般使用变频器来实现这一功能。
变频器可以将电源的电压和频率转换为适合电动机的电压和频率。
3.控制电流：在实际的工作过程中，需要对电动机的电流进行控制。
一般使用PWM（脉宽调制）技术来控制电流的大小。
1.节能降耗：变频调速技术可以使电机在低负载情况下工作，从而减少电机的运行能耗。
同时，变频调速技术还可以减少电动机的起动电流，降低了开机时的负载，从而延长了电动机的使用寿命。
2.精度高：变频调速技术可以实现高精度的调速控制，从而符合不同工况下的要求。
同时，变频调速技术可以实现平滑启停，避免了电动机在起动和停止过程中的冲击和损伤。
3.灵活性好：由于变频调速技术可以实现高精度的调速控制，因此可以适应不同的工况和生产需求。
同时，由于变频调速技术可以实现自动调节，因此可以大大减少人工干预的需要，提高生产效率和质量。
1.风机和水泵：由于风机和水泵的负载变化较大，因此需要使用变频调速技术来实现调速控制，从而符合不同的工况和生产需求。
2.石油和化工：石油和化工行业需要进行一些复杂的过程控制和调节，因此需要使用变频调速技术来实现高精度的调速控制，从而提高生产效率和质量。
3.机械加工：机械加工行业需要用到各种不同种类的电动机，因此需要使用变频调速技术来实现不同的调速控制，从而满足不同的加工需要。
变频调速控制特点
变频调速控制变频器和软启动器是两种完全不同用途的产品。
变频器主要是用于需要电动机调速的地方，因此也被称为变频调速器，其输出不但改变电压而且同时改变频率。
变频器具备所有软启动器和其他启动控制装置的功能，且启动特性上较之其他电动机启动装置有比较大的优势，因此完全可以用作电动机的软启动控制。
但之所以目前在电动机的启动控制领域软启动器仍占据主要位置，是由于变频器固有的一些劣势，且短期内很难克服，只有克服了这些劣势之后，变频器才有可能取代软启动器。
变频器的特点如下：(1)启动转矩大，功率因数高。
因为电动机的功率因数与工作频率有关，在电动机低速运行时工频电源下的功率因数远低于低频电源下的功率因数。
变频器可以控制电动机从低频起步．且在整个启动过程中在接近额定电流的条件下始终保持比较高的功率因数和接近额定转矩的输出转矩。
(2)轻载或空载条件下，或启动期间采取减载卸载等措施时，变频器容量可以比电动机容量小。
当然，启动完成后变频器需要退出运行。
(3)启动电流小。
变频器电动机拖动系统允许的启动时间可以很长。
因为在这期间，电动机电流可以不超过电动机额定电流，因此，不论是变频器、电动机还是其他元器件均没有超常地发热。
由于启动电流小，因此需要的配电容量也是所有启动方式中最小的。
(4)采用变频器控制的电动机具有良好的动态、静态性能。
由于变频器本身就是用于电动机调速的装置，因此，控制电动机的转速是其基本功能，启动过程可以实现任意控制，理论上可以人为随意设置任何启动速度曲线。
这是其他方式所不具备的优势。
(5)用变频器拖动多台电动机启动时，即使被拖动电动机的容量有较大悬殊，也不会影响其启动性能。
(6)启动完成后，对电动机而言，需要有一个供电切换过程：由变频器供电切换到电网供电。
在这个过程里会出现诸如变频器安全、电流冲击、转速变化等问题。
简而言之，存在切换问题。
所谓软切换就是安全、平稳地切换。
变频器的缺点如下：(1)采用变频器调速启动比采用软启动器的投资费用昂贵得多，结构也复杂得多，特别是高压、大容量产品，投资费用差别大。
变频调速优点
1. 交流变频调速特性(1)调速时平滑性好，效率高。
低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
(2)调速范围较大，精度高。
(3)起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。
(4)变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。
(5)易于实现过程自动化。
(6)在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
2. 与直流调速方法的比较第一，交流电机单机容量却可以数倍于直流电机的单机容量。
第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6 - 10kV。
第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，一般仅为每分钟数百转到一千多转，而交流电机的达到每分钟数千转。
第四，直流电机的体积、重量、价格要比同等容量的交流电机大。
最后，特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。
一方面，交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重，这类负荷实现节能，可以获得十分可观的节电效益。
另一方面，交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。
在交流调速系统中，选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。
工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。
3. 合理应用采用变频调速，一是根据要求调速用，二是节能。
它主要基于下面几个因素：(1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。
(2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。
(3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。
采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。
如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：a、根据工艺要求，同负荷设备需要按程序或按要求调整电机速度的。
如：双立铣头、双侧铣头可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。
工业电气自动化控制中变频调速技术分析
工业电气自动化控制中变频调速技术分析
变频调速技术在控制电机转速方面的优势主要表现在以下几个方面：
1. 控制精度高。
变频调速系统采用的控制算法能够精确控制电机的转速，控制精度高，可以满足高精度运动控制的需求。
2. 电机起动平稳。
变频调速系统可以通过改变输出频率和电压，使电机在启动过程
中平稳加速，避免了传统硬启动方式可能出现的冲击和振动。
3. 调速范围广。
采用变频调速技术，可以实现电机的宽频调速，能够满足不同工作
条件下的大范围转速要求。
4. 节能效果显著。
在传统控制方式下，电机转速只能通过改变电压大小来实现，而
在变频调速系统下，可以动态调整电机转速与负载的匹配度，从而实现最优化的能耗状态，节能效果显著。
当然，变频调速技术的应用也存在一些问题，如：
1. 系统成本高。
采用变频调速技术需要增加一些附加设备，如滤波器、电抗器等，
这些设备会增加系统成本。
2. 故障率高。
变频器本身因采用了大量的高科技设备，其故障率相对传统控制方式高。
3. 技术复杂度高。
变频调速技术在原理和应用方面都相对复杂，很多人需要进行专
门的培训和学习才能掌握。
总的来说，随着工业自动化的不断发展，变频调速技术必将在工业控制领域发挥不可
替代的作用，其优点的使用将有望成为工业电气自动化控制必备技术之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
过整流变为直流电,通过脉冲控制逆变为频率和电
压均可调节的交流电。在实践中,逆变部分通常是
将大功率的晶体管视为开关元件,用六只晶体管按
三相桥式连接,再与三相异步电动机组成一个系统,
见图2。
图2 变换器原理简图
按照控制回路的程序指示,以一定的顺序和时
速比可达1∶10~1∶20,如果采用专用电动机,调
速比可高达1∶100以上,相当于直流电动机的调速
范围,而且在最高转速下不像直流电动机受换向器
圆周速度的限制,可保持恒动功率运行。
2) 单机容量大。由于大功率晶体管的出现,
使变换器的容量逐步向大容量化(下转第56页)
45
问题探讨 总第110期正常回采期间,1222(3)工作面顺层钻孔仍继
力电子器件而言,用作整流或逆变的晶闸管由半控
器件发展为全控器件,现在已发展成为第四代产品。
出现了专用集成电路,将驱动和保护电路复合在一
起,成为智能器件,还把开关电源也复合在一起,这
使得变换器更加可靠,成为调速的主导产品,很可能
代替直流调速。21世纪将成为调速时代。
变换器用不同的控制方式得到的调速性能、特
间使晶体管导通,就可输出一定规律的线电压波形,
见图3。
图3 变换器输出线电压波形
延长或缩短导通的周期T,即可改变输出的频
率f。改变导通的时间就可改变脉冲宽度或幅值,也
即改变了输出电压的大小和波形。异步电动机变频
调速所要求的变压、变频电流就是通过变换器提供
的。
变换器按结构形式分为“交—直—交”变换器
预埋抽放管路的抽放瓦斯效果;同时在工作面上端
头悬挂导风帐,导引风流流经上隅角,有效地解决了
上隅角瓦斯积聚问题。
3 结 语
通过采取综合治理瓦斯措施后,矿井绝对瓦斯
涌出量最高133.36m3/min,其中抽放瓦斯量
75.13m3/min,矿井瓦斯抽放率56.3%。
1222(3)综采工作面的绝对瓦斯涌出量为
性及用途是不同的。控制方式大体分为开环和闭环
控制。从发展来看逐步由开环到闭环。现在可直接
取交流电动机参数进行直接转矩控制,控制的精度
更高、更准确。
变换器在不断发展进步中已形成了系列产品,
并有配套电动机,用户可直接选用。
4 交流变频技术在矿业系统中的应用
在我国,交流变频技术发展也很迅猛,许多需要
收稿日期:2008-09-26
作者简介:马丽英(1964-),女,山西潞城人,工程师,从事设备管理工作。
浅议交流变频调速技术
马丽英
(潞安矿业集团公司租赁站,山西长治 046204)
摘 要:简要介绍了交流变频调速技术的原理、特点、发展现状及在企业的应用情况。
关键词:交流变频调速;原理;特点
39.3m3/min,最大涌出量为56.17m3/min,工作面
瓦斯抽放率最高达77.3%,平均65%;工作面日产
量平均8091,t最高12173;t工作面回风瓦斯浓度
一直在0.8%以下,确保了综采工作面的安全生产,
矿井瓦斯治理取得显著效果。
[责任编辑:张雪松]
(上接第45页)发展,TP系列变换器的最大容量已
中图分类号:TM344.6 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2008)12-0045-01
1 交流变频调速的原理
交流变频变压调速是上世纪80年代迅速发展
起来的一种新型电力传动调速技术。它由半导体电
子元器件构成的电力变换器(简称变换器)和三相
交流电动机组成,见图1。
图1 交流变频调速系统示意
4) 传动效率高。采用变频器调速,变频器本
身的变换效率就较高,通常都在95%以上。与之配
套的三相异步电动机的转差率变化较小,在整个调
速过程中都能保持低转差率运行,与变极调速、变转
差率调速相比,电动机损耗小,效率也高。
5) 节能效果显著。对于拖动风机、水泵等负
载的电动机,若采用变换器供电就可以按负荷(风量
于轨道巷和运输巷的平均长度为2124m,巷道瓦斯
涌出量在6.09m3/min。为了降低回风瓦斯浓度,
回采初期,及时调整通风系统,工作面供风量增至
2621m3/min,提高了风排瓦斯力度。
2.5 加强上隅角充填与风帐管理
正常回采时,采用“双抗”编织袋装煤矸进行充
填上隅角,消除了上隅角瓦斯积聚空间,保证上隅角
超过200kVA以上。与直流调速系统相比,体积缩
小,重量大大减轻,特别适合安装于体积和重量都受
限制的场合,如机车牵引系统。
3) 运行可靠,维修费用低。变频器为静止装
置,采用固体集成元件,接点少、耐冲击、振动;笼型
异步电动机结构简单,价格较便宜,不用经常维修,
没有换向火花问题,因此整个系统维修费用低廉。
对于交流电动机而言,因为n=60f/p(1-s)(n
为转速,f为频率,p为极对数,s为转差率),转速与
频率、极对数和转差率有关。改变极对数、转差率和
频率可实现交流电动机的调速功能。通过变换器连
续调节电动机的供电频率,即能相应改变电动机的
转速,甚至能达到无级调速。
变换器由主回路(强电)和控制回路(弱电)两
或流量)的大小自动调节频率和转速,做到经济运
行,避免通过调节风门或阀门造成能量的损耗,达到
节电节能的目的,根据有关资料介绍,采用这种调速
系统可节电30%~40%。
6) 调节精度高。由变换器向一台或多台电动
机供电,可同时精确地调节电动机转速,频率调节的
精度可以达到±0.1%。如果能与计算机联网配套,
调速的行业,如纺织、化工、印刷、钢铁、造纸、交通运
输、机械加工等都在选用交流变频调速装置。对使
用风机、水泵的部门可利用调速技术调节风量和流
量,达到节能目的。煤矿中的提升系统、送风、供水
系统都适合配置交流调速装置,这将对煤矿的节能
降耗起到促进作用。
[责任编辑:张雪松]
56
2008年12月 王春生:高瓦斯综采工作面的瓦斯综合治理 第17卷第12期
实现程序控制,使调节精度大大提高,并可减轻操作
人员的劳动强度。
3 交流变频调速的发展现状
交流变频调速较之以往的各种调速方法有其独
到的优点,在各行各业得到了广泛应用。随着现代
科学技术的快速发展,变频调速技术也达到一个更
高的水平。
变频技术高速发展的关键是组成变换器的电力
电子器件不断更新以及控制方式的不断完善。对电
续进行抽放,顺层钻孔一般提前工作面10~20m结
束抽放,顺层钻孔和上隅角的两路埋管均通过移动
瓦斯泵站进行抽放。
顺层钻孔抽出的瓦斯浓度最高达24.3%,平均
为19.7%;抽放纯量最高达3.82m3/min,平均为
2.81m3/min。
2.4 及时调整工作面风量
回采前,工作面的配风量为2015m3/min。由
和“交—交”变换器两类;按电源性质可分为电压型
变换器和电流型变换器两类。这几种类型的变换器
各有其特点,可在不同场合选用。
2 交流变频调速的特点
由变换器驱动的三相异步电动机的调速系统与
直流调速系统以及变极等其他调速方法相比,具有
以下特点:
1) 调速范围广。TP系列变换器频率变化范
围一般为0.5~320Hz,结合配套电动机的特性,调