浅谈交流变频调速技术的发展
浅谈变频调速技术在煤矿企业中的节能应用
浅谈变频调速技术在煤矿企业中的节能应用【摘要】煤炭企业现有设备利用变频调速技术的技术改造，对于节省电能以及提高效率具有重要意义。
本文阐述了煤矿大负荷设备传统控制使用性能，并对变频器改造可行性及变频调速技术的原理进行了探讨。
【关键词】变频调速技术；节能分析1.煤矿大负荷设备传统控制使用性能分析①在煤矿企业中，由于生产设备一般满足服务年限长的特点，选型较大造成大马拉小车的现象，电能浪费严重，设备运行效率往往都比较低。
对于煤矿生产企业来说，电耗所占比例相当大，而其中的压气、提升、通风、排水等设备电能消耗为总能耗的1/3左右，占煤矿用电量的30%左右。
这样，如果采用挡板、阀门来进行调节往往造成比较大的浪费，而采用电动机变频调速来调节流量，这样可以节省20％～50％左右，自然可能产生巨大的社会和经济效应；②对于大负荷电机来说，往往启动时间长，电流大，这样使得设备绝缘强度收到严重影响，容易烧毁大功率电动机，电网运行的可靠性得到一定考验；启动时存在困难，往往造成较为严重的机械损伤。
所以说，这样不仅仅增加了设备维修成本，而且对于电网安全造成很大冲击；③控制工艺单一，同时实时性较差，自动化程度低。
同时，对于转矩极限控制、可逆运行控制、速度控制、启动停止方式、加减速功能和机械传动部件使用寿命等方面存在明显缺陷，不能满足大规模自动化控制要求。
2.变频器改造可行性分析①对于设备起动时大电流对电网的浪涌冲击和机械冲击来说，可以通过软启动来进行减弱；②宽电网电压：范围主要包括±20％电网电压，在电网状况的多重情况进行从容应对；③保护功能主要包括过载保护、瞬时过流、电动机过载保护以及自动转矩补偿保护、电流限幅保护等等，这样，供电、配电设备和电机就能被保护而安全运行；④输入谐波小，高功率因数；⑤调速范围大、精度高、无级调速；效率高，无附加转差损耗；⑥相对简单的改造工艺。
在保留原有电动机的基础上，可以对旧设备进行技术改造，这样不仅仅简单可靠，维护方便，另外节电效果也较为明显；⑦故障率低，这样节省设备检修、维护费用。
变频调速技术发展趋势探讨
机自控式变频调速，正弦波脉宽调制（SPWM）变频调速，矢量控制变频调速等。
这些变频调速技术的发展很大程度上依赖于大功率半导体器件的制造水平。
随着电力电子技术的发展，特别是可关断晶闹管GT0，电力晶体管GTR，绝缘门极晶体管IGBT，MOS晶闸管及MTC等具有自关断能力全控功率元件的发展，再加上控制单元也从分离元件发展到大规模数字集成电路及采用微机控制，从而使变频装置的快速性，可靠性及经济性不断提高，变频调速系统的性能也得到不断完善。
三、SPWM控制技术正弦波脉宽调制（SPWM）技术在变频器中得到广泛的应用。
SPWM变频器调压调频一次完成，整流器无需控制，简化了电路结构，而且由于以全波整流代替了相控整流，因而提高了输入端的功率因数，减小了高次谐波对电网的影响。
此外，由于输出波形由方波改进为PWM波，减少了低次谐波，从而解决了电动机在低频区的转矩脉动问题，也降低了电动机的谐波损耗和噪声。
PWM技术的应用是变频器的发展主流。
SPWM的调制原理是使变频器的输出脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内面积相等，改变调制波的频率和幅值即可调节逆变器输出电压的频率和幅值。
SPWM变频器的输出电压虽然接近于正弦波，但感应电动机本身因为气隙磁通、转速与转子电流是强藕合的，所以调速性能不如直流电动机，采用矢量控制技术可提高其调速性能。
矢量控制的原理是采用坐标变换的方法，以产生相同的旋转磁势和变换后功率不变为准则，建立三相交流绕组，两相交流绕组和直流绕组三者之间的等效关系，从而求出与交流电机等效的直流电机模型，即实现交流电动机的解耦，以便按照对直流电动机的控制方法对交流电动机进行控制，矢量控制要求由磁通观测器测出实际转子磁链幅值及相位，因此如何利用先进理论和技术实现转子磁链位置的精确观测是矢量控制技术的重要课题。
四、PWM技术的新发展变频调速系统是由主电路和控制电路两部分组成，近年来变频调速技术的发展重点在于控制电路部分，即PWM技术的产生和实现方法。
浅谈变频调速技术在风机、泵类中的节能应用
频器 ）易操 作 、免 维护 、控制精 度 高 ，并 可 以实 现高 功能化 等特点 ，采用 变频 器驱动 的方案 开始 逐 步取代风 门、挡板 、阀 门的控制方 案。 变频调 速技 术的 基本原 理是根 据 电机转速 与 工作 电源输人频 率成正 比的关 系 ： ＝ Ｏ （ － ）ｐ ｎ６ ｆ １ｓ ／，
（－ ） ＯＵ （ －） Ｑ ’ Ｈ
：
． 二 ／
Ｉ
（４Ｏ ０
Ｈ
负荷 ，１ ｈ 运行 在５ ％负荷 ；运 行时 间在３ ０ 。 ３ ０ ０ ｄ
ｌ —
图 ｌ 阀 门调 节 功 耗
图 ２ 变速 调 节 功 耗
图１ 为水 泵用 阀 门控 制 时 ，当流 量 要求 从 Ｑ１ 减 小 到Ｑ２ ，必须 关小 阀门 。这时 阀 门的磨擦 阻力 变 大 ，管路 曲线 从Ｒ移 到Ｒ ，扬 程 则从 Ｈａ ， 上升 到
删 蟪 Ｉ ＇ ｔ
新疆 化 工
４ ３
配 备 电机功 率 ：７ Ｋ ，额 定 电流 ：１ ８ ５Ｗ ３ Ａ， 额定 电压 ：３ ０ ８ Ｖ，转速 ：１７ ｒ ｎ ４ ７／ ，为上 海 江宁 ｍｉ
电机厂制 造 。
＝
● 酗
Ｉ ｈ
水 泵连 续２ ｈ 行 ，其 中每天 １ｈ 行在 ９ ％ ４运 运 ｌ ０
下 降 到Ｈ 。 。 根 据离 心泵 的特 性 ｆ 线公式 ： Ｈ １
Ｎ＝Ｒ ＱＨ／１２ ０ｑ
例３
根据 图３ 计算 ，则 每年 的节 电量 为 ：
Ｗ１７ ｘ ×（１０ －７ ％ ）ｘ ３ ０ ７２０ Ｗ ｈ
Ｗ２ ７ ｘ ３ （ ５ － ２ ％ ）ｘ ０ ＝ １ ３ ５ Ｗ ’ ＝ ５ １ｘ ９ ％ ０ ３０ ２９ ７ｋ ｈ
浅谈现代电梯控制技术及其发展趋势
浅谈现代电梯控制技术及其发展趋势摘要：电梯技术主要电梯曳引技术、电梯变频调速技术以及交流调速技术，这三个技术都是维持电梯稳定运行的重要技术，为了防止电梯故障的发生，要求技术维修人员必须具备以上三项技术，并且能够科学运用，对电梯运转的具体情况进行分析，根据电梯故障的具体原因采取相应的技术进行维修。
这三个技术有着本质上的差别，因此不能一概而论，一定要加以区分并有针对性地应用，这样才能够发挥电梯技术的作用，取得明显的成效。
关键词：电梯控制技术;发展问题引言我国传统的控制系统主要是通过继电器对电梯进行控制的。
虽然能够实现较为简单的逻辑功能，然而却存在诸多的问题和弊端。
而在电梯智能化发展的背景下，智能技术能够充分地融入控制系统中，使电梯的安全系数得到有效提升。
1、电梯的基本结构和运行原理电梯是一种垂直输送货物和人员的输送设备，按运行速度可分为慢速电梯、快速电梯和高速电梯三种。
主要有层站部分、轿厢部分、底坑部分、井道部分、机房部分等部分组成。
其操作系统具体包括拽引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、平衡系统、拖动系统、控制系统、保护系统等部分。
其中控制系统的基本功能是实时控制和操纵电梯运行，通常由选层器、平层装置、控制屏、显示装置、操纵装置等装置构成。
在电梯运行的过程中，需要乘客通过按钮发送指令信号，并由控制系统为乘客呼叫电梯。
当电梯处于启动状态时，各层轿门和厅门会处于闭合状态，电梯轿厢内的关闭按钮要想实现关门任务，就需要电梯控制系统通过向减速控制装置和加速控制装置分别输入信号，从而使电梯根据实际情况，处理关门任务。
而在电梯到达指定楼层后，电梯会根据电梯内的重量变化，确定乘客是否离开电梯，随后调整电梯门闭合时间，再执行呼梯者所发出的质量。
其所涉及的应用技术主要包括指纹识别、眼球识别、安全控制、安全保护、数字监控、报警装置等技术。
2、电梯控制技术发展中存在的问题2.1当前存在的问题当前，电梯控制技术中存在的问题主要有：第一，电梯的节能问题。
浅谈变频调速技术推广应用
目前 ． 各行 各 业 都 面 临 着 激 烈 的 竞争 。 企业
除 了进 一 步 深 化 改 革 、加 强 经 营 机 制 转 变 外 ， 必 须 依 靠 技 术 创 新 ，加 快 技 术 改 造 、以 节 能 降
机 采 用 变 频 装 置 后 ，年 平 均 事 故 时 间 达 到 工 作 时 间 的 ０１ 以下 ，大 幅 度 提 高 了 产 品 质 量 和 产 ．％
量 ，且 年 节 约 电 费 约 ５ 万 元 ；仪 征 化 纤 联 合 公 ０
司 共 用 了 ３ ０ 变 频 器 ，频 率 精 度达 ０２ ，做 ０台 ．％ 到 了 使 用 ３ 无 一 事 故 ；乌 鲁 术 齐 市 热 力 总 公 年 司在 供 热 系统 中 采 用 变 频 调速 后 ， 当年 节 电达 ３ ％以 上 ；油 出 和 长 输 管 道 在 用 的 变 频 装 置 已 ５
频 器在 技 术 性 能 上 已有 了 很 大 的 提 高 ，推 广 应 用 的 技 术 条 件 已 很 成 熟 ， 在 我 国 已 有 很 多 成 功
的 经 验 。 如 ：长 春 第 一 汽 车 厂 Ｉ 个 专 业 厂 的 输 ８
多优 点 而 被 国 内 外 公 认 为 最 有 发 展 前 途 的 调 速 方 式 ：但 是 ，我 国 在 变 频 技 术 的 应 用 方 面 ，与 发 达 国 家 的 水 平 尚 有 很 大差 跨 。 目前 、我 国 在
变频调速的发展及应用
变频调速的发展及应用变频调速是一种通过改变电机驱动的频率和电压来实现调速的技术。
它的发展和应用自20世纪80年代以来取得了巨大的突破，并广泛应用于各个领域。
首先，变频调速技术的发展始于电力电子技术的成熟。
20世纪80年代，随着功率半导体元件的快速发展，大功率和高可靠性的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）开始广泛应用于变频调速系统中。
IGBT的出现使得变频调速技术有了更高的稳定性和可靠性，为其发展奠定了基础。
其次，变频调速技术的应用带来了巨大的经济效益。
传统的机械调速方式通常通过机械和液压传动实现，效率低下且操作复杂。
而变频调速技术使得电动机的运行速度可以根据实际需要进行调整，从而提高了能源利用效率和生产效率，降低了能耗和运行成本。
特别是在工业生产中，变频调速技术可以实现精确的控制，提高了生产过程的可控性和稳定性，减少了产品缺陷率，提高了产品质量。
此外，变频调速技术还具有较好的可扩展性和适应性。
它可以适应各种不同负载的工作要求，并且可以与传统的自动化控制系统相结合，实现更加智能化的控制。
例如，在交通运输领域，变频调速技术可以应用于电动车辆和电动机车的控制，实现驱动系统的高效可靠运行。
在航空航天领域，变频调速技术可以应用于飞机的发动机控制和能源管理，提高了飞机的性能和航空安全。
值得注意的是，变频调速技术的发展也面临一些挑战。
首先，功率电子器件的性能和可靠性仍然需要进一步提高。
随着电机功率的不断增加，对功率器件的要求也越来越高。
其次，变频调速系统的设计和调试需要一定的专业知识和技术能力，这对于一些中小型企业来说可能是一个难题。
此外，变频调速技术的应用在一定程度上增加了电磁干扰的风险，对电磁兼容性的要求也相应增加。
总之，变频调速技术的发展和应用在提高能源利用效率、降低运行成本、提高产品质量等方面取得了显著的成果。
随着电力电子技术的不断进步和应用需求的增加，相信变频调速技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
交流电动机变频调速技术的发展
交流电动机变频调速技术的发展随着电力电子技术和控制理论的不断发展，交流电动机变频调速技术得到了广泛应用。
本文将介绍交流电动机变频调速技术的发展背景、基本原理、应用场景、案例分析以及交流讨论，以期读者能深入了解该技术的应用和发展前景。
交流电动机变频调速技术是一种通过改变电源频率来调节交流电动机转速的技术。
其基本原理基于交流电动机的转速与电源频率成正比关系，通过改变电源频率，可以实现对电动机转速的平滑调节。
目前，常见的交流电动机变频调速方法有直接电源变换型和间接电源变换型两种。
直接电源变换型是通过改变电源的频率和幅值来直接驱动电动机，而间接电源变换型则是通过先转换成直流，再通过逆变器转换成交流来驱动电动机。
两种方法各有优缺点，直接电源变换型具有高效率和快速响应特点，但需要使用昂贵的电力电子设备；而间接电源变换型虽然需要两级转换，但其控制精度高且成本较低。
交流电动机变频调速技术被广泛应用于各种领域。
在工业生产中，该技术用于驱动各种泵、风机、压缩机等设备，实现生产过程的自动化和节能；在交通运输业中，交流电动机变频调速技术用于驱动地铁、轻轨、动车等城市轨道交通车辆，提高运行效率和乘坐舒适度；在电力系统中，该技术用于调节负荷和功率因数，提高电网运行效率和稳定性；在环保领域，交流电动机变频调速技术用于驱动环保设备，如污水泵、除尘器等，实现环保工程的自动化和节能。
随着技术的不断发展，交流电动机变频调速技术的应用前景将更加广阔。
以地铁车辆为例，交流电动机变频调速技术被广泛应用于地铁电传动系统中。
通过使用该技术，地铁车辆能够根据运行需求自动调节速度和加速度，提高运行效率和乘坐舒适度。
同时，该技术还具有对电网的友好特性，能够实现能量的高效回馈，降低能源消耗。
在应用交流电动机变频调速技术时，有一些问题需要注意。
由于该技术的应用涉及到大量的电力电子设备，因此需要充分考虑其可靠性、稳定性和耐久性。
由于不同的应用场景对电动机的调速性能和节能效果有不同的要求，因此需要根据实际情况选择合适的变频器和控制系统。
浅谈交流电动机变频调速技术及应用
Ｇ。ｎｇＹｉ ｙｕ Ｊｊｓｈｕ 三堇 堡 ｌ
浅谈交流 电动机 变频 调速 技术及应用
鲁元 祥 （桂 龙 药 业 （安 徽 ）有 限公 司 ，安 徽 马 鞍 山 ２４３１００）
摘 要 ：当前交流变 频调速技术 得到 了迅速 的发展 ，并有取代直流 电动机 调速 的趋 势，现重 点介绍 了交流异 步 电动机 变频调速 系统原 理及 应 用 技 术 。
２ 交 流 电 机 的 分 类
在基 频 以上 即 从额 定 值 ＡＮ往 上增 高时 ， 定子 电压 的增 设
根据 采用 的 电流 制式 不 同 ，电动机 分 为 直流 电动机 和 交 流 电 不能 超过 其额 定 值 ， ，Ⅳ不变 时， 将 成 反 比下 降 ，从而 导 致 电动
动机 ２大类 ，其 中交流 电动 的拥 有 量 最多 ，提 供给 工 业 生产 的 电量 机最 大 电磁转 矩 随转 速升 高 而减 小 ，这相 当于直 流 电动 机 弱磁 升
转速 、电压 的允 许值 高于 直流 电动机 ，所 以交 流变 频 调速 技 术 得到 致 过 大 的励磁 电流 ，严 重 时会 使绕 组 过热 而破 坏 。异 步 电动 机定 子
了迅 速 的发 展 ，并有 取代 直流 电 动机 调速 的趋 势 。
每 相 绕组 感应 电动势 ：
１ 变 频 调 速
交流调速系统的发展趋势
目录内容摘要 (2)关键词 (2)绪论 (2)一交流调速系统的发展趋势 (2)二交流电机变频调速的基本原理 (3)1异步电机变频调速的基本原理 (3)2同步电机变频调速原理 (5)三变频器的基本概念 (5)1变频器的分类及工作原理 (5)2变频器的换流方式 (5)3通用变频器的操作和显示 (6)4通用变频器运行方式 (7)四异步电动机的变压变频调速 (7)1保持U/f恒定 (7)2保持输出转矩为常数（恒转矩调速） (8)3保持输出功率为常数（恒功率调速） (8)4矢量控制 (9)五电压型变频调速系统 (10)1主电路构成 (10)2换流原理 (11)六电流型变频器调速系统 (13)1 主电路构成 (12)2 电流型变频器的特点 (14)七PWM型变频调速系统 (14)1PWM型变频器的基本控制方式 (14)2PWM型变频器的工作原理 (15)3PWM型逆变器的发展趋势 (16)八VF—7F型变频器的使用 (16)1 VF-7F型变频器的构成 (16)2各种方式的功能 (16)3 通过实验设置变频器的参数 (17)总结与体会 (18)致谢词 (19)附录 (20)参考文献 (22)变频调速方法在交流调速中的应用作者：曹连庆摘要：介绍变频调速方法在交流电动机中的应用，变频调速就是用改变供电频率的方法来调节电动机的转速，变频调速是最有前途的一种交流调速方式，也是交流调速的基础。
因为变频调速是交流电动机各种调速中比较理想﹑合理的一种。
其特点是具有高效率的驱动性能及良好的控制特性。
关键词：变频交流调速绪论交流电动机诞生于19世纪末，由于它具有控制方便﹑适应性强﹑维护便利等优点，很快成为工业社会的核心，传动系统中的主力。
电动机的调速最早始于机械系统。
在在半导体技术得到实际应用之前，电动机的控制主要是通过简单的继电器和接触器进行启动﹑停机及有级调速等控制。
为了提高电动机调速性能，人们在不断的寻求更好的调速方法。
浅谈变频调速技术在我院自来水系统的应用
源频率 ｆ改变磁极对数 ｐ 改变转差率（ 一 ） 这三种调速的特 ； ； １ｓ 。 点： （１） 改变频率调速可得到连续 、 滑 、 围广 的无 级调速 ， 平 范
（ 附属电器元件选用国产优质品牌。 ７）
且转矩恒定、 效率高。（ 改变磁极对数进行调 速 ， ２） 是有级调
速 ， 速范 围窄 ， 电机 选 用 受 限制 。 调 且 （３） 变 转差 率 进 行 调速 改 能耗大， 节范围小。 调
２１ 变 频调 速 系 统 的基 本 组成 ．
随频率上升 ，如 变频器频率 到达 ５ Ｈｚ Ｏ 而此时水 压还 在下 限
３ 变频调 速 系统的 运行情 况 ， 改变频率调速是交流 电动机一种 比较 理想 、 理的 合
调 速 方法 。变 频调 速 就 是根 据 需要 由变频 器 将 ５ Ｈｚ 流 电从 ０ 交 ０ Ｏ ｚ 围变 换 输 出供 给交 流 电动 机 ， 现无 级 调 速 。 ～５ Ｈ 范 实
ｎ ：
ｎ
（ 香港上润精密 电子有 限公司生产的 ｗＰ Ｄ Ｏ ４） — ９ ５型 Ｐ Ｄ Ｉ 调节控制器。设置给定值后 ， 据反馈信 号输入 ， Ｐ Ｄ运算 根 经 Ｉ 后， 送出误差信号 Ｄｃ０ ５ ／— ０ 。 — ｖ ０ ２ ｍＡ （ 上海 自动化仪表四厂生产 的 Ｙｓ 一 ５） Ｇ ２优质压力传感器
２ ９ ＋ ０ 或 一 ５ ，０６ ， 功 耗 ２ ｗ。 输 入 继 电 器 ４ Ｖ， １ ％ １ ％ ５ ／ＯＨｚ ０ ｘ Ｏ Ｘ１ ， 出继 电 器 ＹＯ — Ｏ 。 Ｏ — １输 Ｏ Ｙ ５
转速。电动机调速的好坏会影响到机械的工作效率。从电机学
知 道 ， 异 步 电 动机 的转 速 为 ： 交流
流量 Ｑ＝ ２ ｍ’ 、 １ ０ ， 扬程 Ｈ＝ ７ 电机功率均为 ２ Ｋ ｈ ４ ｍ， ２ ｗ。 （ 日本三菱 Ｆ 一 ４ — ２ — Ｈ变频器一台。频 率调节 ２） Ｒ ５０ ２ Ｋ ｃ 范围 Ｏ １ ０ ， 一 ２ Ｈｚ功率 ２ Ｋｗ， ２ 内置 Ｐ Ｄ控制 。最多可控制 ４台 Ｉ
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。
浅谈变频调速在水泵节能中的应用技术
器价格贵、 投资回收期长、 技术复杂、 尤其在实现闭环 自动控制
时 ， 需进行技术处理。 还 此外， 不是任何情 况下变频器都节 电， 如果电机 负载变化不
大， 或深井泵配有水塔， 则节 电、 节水效果都不大 。
频柜上设置 了工｝ ｝ 变频转换开关 。 当变 频装置 出现故障时， 可方
水利・ ・ 水 电
建材发展导向 ２ １ ０ ０年 Ｏ 月 １
浅谈 变频调 速在水 泵节 能 中的应 用技术
许 克年
摘 要： 针对交流电动机的交流变频调速技术的迅速 发展。相对于 其它调速方 式（ 降压调速 、 极、 如 变 调速 、 滑差调速 、 交流串级调速 等） 变频调速 性能稳定、 ， 调速 范围广 、 效率高， 随着现代控制理论和 电力 电子技术的发展 ， 交流变频调速技术 日臻完善 ， 已成 为交流 电 它 机调速 的最新潮流 。本文针 对影响调速范围、 节能效 果的一些主要因素 ， 进行了分析和探讨 ， 在此基础上指 出了变频调速的适用范 围， 以
流信号。当系统用水量小时， 水泵 出口的压力升高， 压力传感器
式中： Ｐ＿一 电机 负载 ；
ｈ＿一 电机 功 率 。
的阻值减小 ，４ ２ Ｖ直流 电源把压力传感器 的阻值转变 为 电流信
号， 使其对智能调节器输入的 电流信号增大， 调节器显示压力值 升高， 同时与设定值 比较后 ， 对变 频器 反向输 出的 电流信 号进行 调节 。该信 号输入变频器后经内部处理使输 出电源 的频率逐渐 变小， 电动机转速下降， 同时水泵 的转速也下降， 出水量减少 。 当 系统用水量大时，系统压力逐渐降低，变频器 输出电源频率 升 高， 电动机转速增加， 供水量增大， 满足系统用水量要求。 当供 水 量与用水量基本 持平 时， 变频器就会 以该点 的频率运行 ， 这样 就 实现 了系统压力的恒定 ， 同时水泵也一直运行于最经济的状态 。 如 ： 口压力 设定值 为 ０１ＭＰ ， 出 ． ６ ａ 当管 网压力高于 ０１ＭＰ ． ６ ａ时 ，
变频器原理
浅谈变频器原理[摘要]交流变频调速技术发展概况纵观电力传动的发展过程，交、直流两种传动方式共存于各个生产领域，由于直流调速系统的性能指标优于交流调速系统，因此直流调速系统一直在调速领域内居首位。
但由于直流电动机具有机械整流器和电刷，因而存在着维护保养工作量大、电动机安装环境受到限制和难以向大容量、高转速及高电压方向发展等缺点。
随着电子技术和自动控制技术的迅速发展以及各种高性能电力电子元器件产品的出现，历来阻碍交流调速技术发展的一些因素相继被克服，原直流调速系统领先的一些技术性能，交流调速系统都能与直流调速系统相媲美。
因此，交流调速在电气传动领域中越来越占有重要的地位，它已成为机电一体化的电气传动技术。
[关键词]变频器一、变频调速器的分类可分为交-交变频器，即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流，又称直接式变频器；交-直-交变频器，则是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再把直流变换成频率电压可调的交流，又称间接式变频器，目前广泛采用交-直-交变频器。
二、变频调速的原理和实现算法变压变频的基本原理根据电机学原理，异步电动机的转速为：n=60 f（1-s）/ p，在改变供电电源频率时，电机的同步转速也相应的改变。
当电机在负载条件下运行时，电机转速低于电机的同步转速，两者的差值就是转差，转差的大小与电机的负载有关。
电机定子每相感应电动势的有效值为：es=4.44fsnksφm。
由异步电机t型等效电路图1-1可知异步电机端电压与感应电动势的关系式为： u1=e1+i1r1 其中，r1，i1分别为定子绕组阻抗及其流过的电流。
在电机控制过程中，使每级磁通中φm保持为额定值不变是关键的一环。
磁通太弱，没有充分利用电机的铁芯，是一种浪费；若增大磁通，又会使铁芯饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。
在交流异步电机中，磁通φm是定子和转子磁动势合成产生的，因此由式es=4.44fsnksφm 可知，只要同时协调控制es和fs，就可以达到控制φm并使之恒定的目的。
浅谈变频调速技术在三次采油中的应用和意义
作 者简介 ： 戴海峰 （ １ ９ ６ ５ 一） ， 男， 工程师 ， 本科 ， 研究方 向： 石油机械。 ２ ６ １
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ６， ２ ０１ ３
（ 下转第 ２ ６ ５页 ）
《 装备制造技术１ ２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
能 的重 要性 也 逐 渐得 到 了体 现 。在 工程 设 计工 程 中 ，
参考文献 ：
１ ］ 许 凯． 电气 节能技 术在工 程设计 中 的应 用［ Ｊ ］ ． 煤 炭技 术 ， 应将 电气节能技术合理的融入其 中。同时 ， 在工厂新 【
２ ６ ２
在三次采油的过程 中结合变频 的调速技术 ， 利 用压力流量测试技术与 Ｐ Ｉ Ａ的控制技术可以实现提 高产量 ， 降低成本 ， 节能环保和延长机器寿命的。通 过变频调速技术的改 良，采油过程 中不仅降低 了工 作人员的劳动强度 ，而且减少 了在三次采油过程 中 的繁琐工作 ， 提高了工作效率 ， 增加了油 田整体的采 油效率 ， 提高 了油井 的产量 ； 变频调速技术的采用使 采用 的机器设备工作过程 中具有 良好的连贯性 和密 封性 ， 在增加机器运转效率的 同时 ， 也更加 的环保 ， 减少 了油田采油过程 中造成的污染问题 ， 符合以后绿 色油 田发展的大方向； 变频技术使采油设备具有 了软 启动和软停止的功能 ， 避免了启动 电流大对设备本身 的冲击 。更完整 的机器功能 ， 减少 了机器运转 中不必 更换其 中的零件 ，从而降低了采油设备损坏的几率 。
ＸＩ Ａ Ｆ ａ ｎ ｇ
（ Ｓ ｈ ｎｇ ａ ｈ ａ ｉ Ｓ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｂ ｇ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｓ ｈ ｎｇ ａ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ０ １ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
变频调速技术用于中央空调系统节能
浅谈变频调速技术用于中央空调系统节能摘要：随着现今科技日益发达的今天，我们追求的也是品质更高，更加环保节能的生活。
无论是在我们生活、工作的场所中，中央空调的使用，为我们带来了极大的便利。
然而，我们也了解中央空调的能耗非常大，所以在资源紧缺的当今社会中，我们需要尽量提高资源的利用率，引用新技术为我国的现代化建设节约大量资源。
因此变频调速技术就是应用于中央空调系统的一项新型节能环保技术，如果对大型中央空调系统采用变频节能系统，将节省大量的电能，可以为我国可持续发展的现代化建设作出很大贡献。
关键词：变频调速技术；中央空调；系统节能；原理应用一、中央空调变频调速技术的系统组成变频调速技术在中央空调系统节能中应用时需要相应的软件及硬件技术的组合，利用最新的控制手段来补偿相应的动态过程，同时还需要瞬流干扰负向抑制技术、恒转矩调压等技术的综合使用。
变频调速技术应用于中央空调中时，可以通过对中央空调的追踪调查发现，该技术可以使调压、调相瞬流抑制调节频率于一体，其应用主要有一下这些特点：（1）通过微机采样追踪技术，可以实现功率因数的动态补偿，从而达到于节能的目的；（2）使用瞬流干扰抑制技术，可以过滤瞬流波动，减小其副作用对空调所造成的损失和干扰；（3）在恒转矩的条件下来调节控制电压，从而限制电流，就可以使电机负载处于最高效有利的状态，从而可以达到省电的运行状态；（4）模糊逻辑控制和矢量控制的优化调频技术，具有现今最先进的通用变频器的全部功能，可以安全放心的适用于中央空调中；这些都是变频调速技术应用的一些原理，这些技术都是变频调速技术可以适用于中央空调系统节能的主要特点，由于这些技术的成熟，可以很明显的体现出变频调速技术应用于中央空调系统节能的优势，也使中央空调变频技术节能有了更加明确的实施理论依据和对技术应用进行控制的可行性，并且变频调速技术在很多方面的应用，也可以作为借鉴，使其应用于中央空调系统节能有更好的效果。
浅谈变频技术在当前起重机中的应用
浅谈变频技术在当前起重机中的应用摘要:通过介绍国内外起重机电气控制系统的研究现状,以及主要特点。
对变频调速控制技术中几个关键问题进行了详细的分析。
包括溜钩技术,再生制动能量处理技术,定位与防摆控制技术等,指出变频调速控制技术已成为高性能交流调速领域中备受关注和重点发展的技术之一。
关键词:起重机变频调速定位防摆PLC目前交流变频调速技术的应用非常广泛,为推动起重机的发展起到了至关重要的作用。
它具有的调速性能指标很高,在工作的过程中,可以使用工作性好,且结构简单,维修简便的鼠笼异步电动机,而且使用效果高效、节能。
它外面的控制线路简单,维修时候的工作量不大,保护监测的能力很强,运行的可靠性相对传统的交流调速系统来说,提高很大。
因此,采用交流变频调速是起重机交流调速技术发展的一个非常重要的方向。
1 变频器的组成电机频率的控制电源设备—变频器,组成如图1所示。
主回路上有安排的人把商用电源整流,然后再转为直流的整流部,还含有使整流后的直流电压以及电流平滑的直流中间回路部,还同还包括有把直流变换为所需频率的交流的逆变部所组成。
2 变频调速系统的优点2.1 有效抑制机械冲击冲击过载荷造成的危害是由过荷载的大小所决定的。
假如平均加速度原本就比较低,与重力加速度相比比较小,基本上没什么危害。
然而,如果比较大的话,危害也会成比例增加。
如:当平均加速度是0.5m/s,机械制动所造成的瞬间加速度是他的3倍,此时过载的相对比例是(9.8+1.5)/9.8=115％,并不是很严重。
但是当加速度是2m/s的时候,瞬间加速度的比例相同,此时过载荷的相对比例是(9.8+6)/9.8=161％,同时该荷载还是冲击荷载,他所造成的疲劳损害,要比静载的时候大的多。
采用变频调速后,因为他的瞬间加速度与平均加速度相差不多,因此在平均加速度相同的前提下,此时的过载的相对比例仅仅是125％,同时他还不是冲击荷载,因此其危害程度也就被大大地减轻了。
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势摘要：变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用，为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。
本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状，然后总结了变频调速中的关键控制技术，并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况，最后指出了变频调速技术的发展趋势。
关键字：变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制1变频调速技术的发展历史及现状变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。
随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。
交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点（结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等），并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。
交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式，代表了电气传动发展的主流方向。
交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。
变频调速理论已形成较为完整的科学体系，成为一门相对独立的学科。
变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。
交-直-交系统又分为电压型和电流型，其中，电压型变频器在工业中应用最为广泛。
本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。
20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。
最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代，直到60年代，由于电力电子器件的发展，才促进了变频调速技术向实用方向发展。
70年代席卷工业发达国家的石油危机，促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器，使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。
80年代，变频调速已产品化，性能也不断提高，发挥了交流调速的优越性，广泛地应用于工业各部门，并且部分取代了直流调速。
浅谈交流变频调速技术在水文绞车中的应用
１ 交 流 变 频 调 速 技 术 的基 本 原 理
变 频 调 速 是 通 过 改 变 电 机 定 子 绕 组 供 电 的 频 率 来 达 到 调 速 的 目的 。常 用 三 相 交 流 异 步 电 动 机 的 结 构 （ 图 １所 示 ） 见 。 定 子 由 铁 心 及 绕 组 构 成 ， 子 绕 组 做 成 笼 型 ， 称 鼠 笼 型 电 转 俗 动 机 。 当 在 定 子 绕 组 上 接 入 三 相 交 流 电 时 ， 定 子 与 转 子 之 在
［ 关键词 ］ 水 文缆道 ； 文绞 车 ； 水 变频调 速 ； 术应 用 技 ［ 图分 类号 ］ Ｐ ３ 中 ３５ ［ 文献标 识码 ］ Ｂ ［ 文章 编号 ］ １０ ０ ４一ｌ８ （ ０ ０ ０ ０ ８ ０ １ ４ ２ １ ） ４— ｌ ０— １
Ｓ ｌ ） ｎ ＝ｌ —ｎ ／ ｌ ｎ ｊ×１ ０ ０％ （） ２
电动 绞车 主要 由可控硅 控制 系统 实现 无 级调 速 ， 铅 鱼 的定 使 位精 度得 到提高 ， 在使 用 过 程 中 ， 但 电磁 抱 闸常 出 现 打 滑现 象 ， 鱼不宜 在低速 下运行 ， 铅 而且 直 流 电动机 在 运行 时 ， 的 产 电火 花很 大 ， 整流 装 置 中 的触 发 脉 冲 ， 触 器 工 作 时产 生 的 接
成 的三相 逆变器 ， 将直 流 电变 成可 变 电压 和可 变频 率 的交 流 电， 由于采 用 微 处理 器 编程 的正 弦 脉 宽 调 制 （ Ｐ Ｓ ＷＭ） 法 ， 方 使输 出波 形近似 正 弦波 ， 用于 驱动 异 步 电机 ， 实现 无 级调 速 。
上述 的两 次变换 可 简化 为 Ａ Ｃ—Ｄ —Ａ 交 一直 一交 ） 频 Ｃ Ｃ（ 变
０ 前 言
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浅谈交流变频调速技术的发展
近20年来，虽然以功率晶体管(GTR)作为逆变器功率器件，8位微处理器为控制核心，按压频比(U/f)控制原理实现异步电动机调速的变频器，在性能和品种上出现了巨大的技术进步，但下列技术的进步，使变频调速技术进一步得到提升：其一，所有的电力电子器件GTR 已经基本上为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)所替代，进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块(IPM),使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高;其二，8位微处理器基本被1 6位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU，使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能;其三，在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器，使得变频器不仅能实现宽调速，还可进行伺服控制。
变频调速技术的发展，大体可以从如下4个方面进行综述。
1 电力电子器件的更新
逆变器从采用晶闸管半控器件到采用GTR全控器件，其输出波形从交流方波发展为脉宽调制(PWM)波形，大大减小了谐波分量，拓宽了异步电动机变频调速范围，并减小了转矩的脉动幅度。
然而，GTR工作频率一般在2kHz以下，载波频率和最小脉宽都受到限制，难以得到较为理想的正弦波脉宽调制波形，使异步电动机在变频调速时产生噪声。
IGBT的工作频率可在10~20kHz之间，与GTR相比，不仅工作频率高出一个数量级，而且在电压和电流指标均已超出GTR。
由于逆变器载波频率的提高，以及可以构成特定的PWM波形，异步电动机变频调速控制器的谐波噪声大为降低。
智能功率模块(IPM)是以IGBT为开关器件，同时含有驱动电路和保护电路的一种功率集成器件(PIC)。
IPM的保护功能有过电流、短路、欠电压、过电压和过热等，还可以实现再生制动。
由IPM组成的逆变器只需对桥臂上各个IGBT提供隔离的PWM信号即可。
简单的外部电路和控制电路的集成化，使变频器体积大为减小。
还有，由于功率开关器件的故障检测和保护电路接近故障点，故可以抑制故障扩大，保证装置可靠运行。
2 控制策略的发展
第1代变频器采用的是恒压频比控制方式，它根据异步电动机等效电路确定的线性进行变频调速。
电压是指基波的有效值，改变U/f只能调节电动机的稳态磁通和转矩，谈不上动态控制。
为提高低频时电动机产生的转矩，通常采用提升电压以及随负载变化补尝定子绕组电压降的办法，可以拓宽变频调速范围至20∶1左右。
第2代变频器的主要特征是采用矢量控制方式，它参照直流电动机的控制方式，将异步电动机的定子电流空间矢量分解为转子励磁分量和转矩分量。
首先是要控制励磁，所以又把矢量控制称为磁场定向控制。
至于转矩的控制则是间接的。
矢量控制的主要缺点是需要复杂的坐标变换运算，以及需检测转速信号。
因此，进一步提出无速度传感器矢量控制的方法，它根据异步电动机实际运行的相电压和相电流，以及定转子绕组参数推算出转速
观测值，以实现磁场定向的矢量控制。
由于转速观测值的精度受到所用计算参数与电动机实际运行参数之间偏差大小的影响，所以无速度传感器矢量控制的调速精度和范围，均低于带速度编码器的矢量控制方案。
一般前者的调速精度为1%，输出额定转矩时的最低频率只能达到1Hz左右，而后者调速精度为0.01%，最低频率为0.1Hz。
与矢量控制并行发展的还有直接转矩控制方式，它以异步电动机的转矩作为被控量，强调转矩的直接控制效果，并不刻意追求输出电流为正弦波形。
异步电动机的直接转矩控制是直接在定子坐标上计算磁链的幅值和转矩的大小，对其进行直接跟踪调节，以获得迅速的动态响应，其响应速度可小到1~2ms。
从转矩调控要求看，磁链有点误差，并不会对转矩控制性能产生重大影响。
这种控制方式的优点是对电动机参数变化不敏感。
近几年来，不依赖电动机模型的模糊自寻优控制、人工神经网络等智能化控制方法开始引入到交流调速系统中，成为交流调速控制理论、控制技术新的研究发展方向。
3 数字微处理器的应用
数字化使得控制器对信息的处理能力大幅度提高，许多难以实现的复杂控制，采用微机控制器后便都解决了。
高性能的矢量控制系统，如果没有微机的支持是不可能真正实现的。
此外，微机控制技术给交流调速系统增加了多方面的功能，特别是故障诊断技术得到了完全的实现。
微机控制技术及大规模集成电路的应用提高了交流调速系统的可靠性，操作、设置的多样性和灵活性，降低了变频调速装置的成本和体积。
以微处理器为核心的数字控制已成为现代交流调速系统的主要特征之一，用于交流调速系统的微处理器发展情况简介如下：
3.1 单片机
开始采用微机控制时，总要选用CPU、ROM、RAM、定时器/ 计数器、I/O、A/D、D/A等芯片，组成最小微机系统。
为了适应这种需要，一些公司开始在一块芯片上直接集成这些部件，称为单片机。
就其组成而言，可以说，一片单片机芯就是一台计算机，大大缩小了控制器的体积，降低了成本，增强了功能。
随着单片机性能不断提高，单片机具有了丰富的硬件资源和软件资源。
然而单片机对大量数据处理或浮点运算能力有限，因此有待于进一步提高运算速度。
3.2 数字信号处理器(DSP)
为了提高运算速度，20世纪80年代初期出现了数字信号处理器，其中采取了一系列措施，包括集成硬件乘法器、提高时钟频率、支持浮点运算等，以提高运算速度。
近几年来，将DSP做成磁心，把PWM生成、A/D变换器等集成于一个芯片上，成为一种32位的速度高、功率强大的单片机，其应用日益广泛。
3.3 精简指令集计算机
RISC在1986年前后问世，它是将控制器、PWM、A/D等组成一体做成芯片，是计算机体系结构上的一次突破，使微处理器在性能上获得了质的飞跃。
微处理器的进步往往只靠改进VLSI(超大规模集成)硬件的工艺，来提高时钟频率和微处理器速度。
RISC则把
着眼点放在经常使用的基本指令的执行效率上，依靠硬件与软件的优化组合来提高速度。
在RISC中，扬弃了运算复杂而用处不大的指令，省出这些指令所占用的硬件资源，以提高简单指令的运行速度。
自RISC诞生以来，经过10多年的发展，其工作速度已从2~3M IPS 提高到1000MIPS。
3.4 高级专用集成电路
ASIC也称为适合特定用途的IC，是专用芯片的标准单元、门阵列合在一起的内部门阵列和作为程序使用的可编程逻辑阵列的结构。
能完成特定功能的初级专用集成电路早已商品化，例如交流变压变频用的SPWM波形发生器有HEF4752、SLE4520。
高级专用集成电路的功能远远超过一个发生器，往往能够包括一种特定的控制系统，例如德国
IAM1994年推出的VECON,它是一个交流伺服系统的单片矢量控制器，能完成矢量运算的DSP 协处理器、PWM定时器，以及其他外围和接口电路，都集成在一个芯片之内，使可靠性大大提高。
4 功能综合化
新一代的变频器由于具有功能很强的微处理器支持，除能完成电动机变频调速的基本功能外，还具有内置的可编程、参数辨识及通讯等功能。
例如：
4.1 自动加减速
变频器可实现模糊最优加减速，它根据电动机的负载状态而自动设定加减速的最短时间;或者在设定的最短加减速时间内，将加速电流限制，将减速的直流过电压控制在允许值以内。
4.2 程序运行
变频器可以根据预设的速度值和运行时间执行多段程序运行。
例如，各段运行时间、加减速时间以及正反向均可事先设定。
4.3 节电运行
变频器能自动选定输出电压，使电动机运行于最小电流状态，从而使电动机损耗最低，其效率在原有节能基础上再提高3%。
4.4 电动机参数辨识
无速度传感器矢量控制变频器需要根据电动机参数推算转速观测值。
一般制造厂商将变频器供电的标准电动机参数事先设定好，也可以由用户将所有电动机的参数进行新的设定。
新型变频器也可以做到第一次试运行时按规定程序自动辨识电动机参数并打印出来。
这样就拓宽了变频器的应用范围，而且使用很方便。
4.5 通讯和反馈功能
新型变频器一般都带有RS232/422/485通讯接口，可以实现上位工控机对变频器的1对1或1对多的通讯功能，可将上位机的运行指令下达，或将变频器的运行状态上传。
在需要高精度控制时，可选用编码器，将转速反馈信号反馈到变频器，构成闭环系统。
变频器的通讯功能，对于不同的厂家有不同形式。
完善的软件功能和规范的通讯协议，使它可实现灵活的系统组态，组成现场总线系统，变频器在其中作为通讯的从站和传动执行装置。
5 结束语
交流调速技术的发展过程表明，现代工业生产及社会发展的需要推动了交流调速的飞速发展。
现代控制理论的发展和应用、电力电子技术的发展和应用、微机控制技术及大规模集成电路的发展和应用，为交流调速的飞速发展创造了技术和物质条件。