变频技术范文

变频技术篇1

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

综上所述，变频技术在主风机上的应用不仅可以实现调速，还可以节约能源。变频技术的使用为我们整个电力行业提供了先进的技术手段，不仅提高了用电效率，还节约能源，减小损耗。然而，在变频技术的实际应用过程中还有一些问题需要我们注意。只有对变频技术进行更加合理深入的研究，才能将变频技术更加广泛和科学地应用于我们的生活生产之中。

变频技术篇2

我国对先进工业技术的开发有法律保障，在《中华人民共和国节约能源法》、《高耗能特种设备节能监督管理办法》中明确规定：在工业生产应用中，大力支持节能减排技术的研发、创造、展示以及推广，为了降低能源的耗损比率；大力推广企业用高效率、高能源利用率的、锅炉、电动机、窑炉、泵类等工业设备，争取开创更加先进的工业检测和工业控制技术。然而，在具体实施过程中我们需要了解面临的挑战：

1.1对机械设备的危害与干扰

从机器自身结构来看，大部分空压机生产简单有明显的技术缺陷：输入的压力数大于一定值时，变频空压机会自动打开导致电动机空转，严重浪费电力资源并且损害机器本身，继而导致异步电动机的频繁启动和频繁暂停，降低电动机的使用寿命。变频空压机启动时需要很大的电流，对电网冲击较大，而且严重磨损了电器本身的转动轴承设备。电动机在运作的时候会产生很严重的噪音污染，电动机周围的工作环境比较恶劣，也对工作人员的健康产生不利影响，且以人为调节法来调节电动机的输出压力，运转效率低，严重浪费人力资源。

1.2对机械设备相关电器的危害

对变压器的危害表现在：加大铜损和铁损，使得变压器的温度升高，影响绝缘；引起电动机附加零件的发热，引发机器本身温度的额外升高；导致电容器组温度过热，增加中介电质的感应能力，严重的情况下可以损坏电力电容器组；对开关设备的危害，启动瞬间开关将会产生较大的电流变化，达到电压保险值直至绝缘体的破坏；在保护电气的时候，改变电器固有属性，引发电器动作紊乱；引发测量仪表的数据显示误差，降低数据精确度。

2变频技术在机电控制方面的策略

2.1基本思路

在世纪工业过程中对变频技术进行较为尖端的的软件和硬件设计，先根据传统空压机电动机的特点，全方位分析其耗能原因和工作特性，从而设计出变频技术调速、空气技术压缩、压力传感技术提升等控制方式，根据控制电路进行变频器的确定以及电器初始化的设计，控制方式要用矢量控制，详细分析矢量控制原理，对变频矢量进行仿真检查，科学地改变变频器的运行参数。另一方面，变换变频器的控斜参数。通过复合信号控制变频器的输入与输出，可以在容器的进口处增加电器使用流量信号记录，容器上增加电器压力信号，这样可以减少对机械设备的危害。

2.2具体策略

首先在系统线路中建立安装滤波器，过滤掉高次谐波的干扰信号。其次是屏蔽干扰源，这是抵御干扰行之有效的方法之一，具体做法是用钢管来屏蔽输出线路。再次是将电机正确接地，接地时要与其他的动力电器设备接地点分开。然后是对线路进行合理布局，电动机设备的信号线和电源线应该尽量避开变频器的输入和输出线，而其他设备的电源线和信号线也同样要避开变频器的输入和输出线，进行平行铺设。最后是合理使用电抗器，交流电抗器中的串联电路减弱了输入电路中电流对变频器的打击，而直流电抗器减弱了输入电流中的高次谐波。在设置之前，电动机电网中的高次谐波含量已达到40％，而安装了滤波器之后，高次谐波的含量降到了20.6％，特别是三到八次过后，已经低于标准含量值了。在变频器选择方面，需要学会优先考虑谐波含量低且携带滤波器和电抗器的变频工具。变压机电动机安装时，控制信号电缆和本身的动力电缆要有属于各自的架构线路的电缆结构，做好及屏蔽措施，禁止线路交叉或者架构紊乱，安装时两者要保持距离以及设立必要的防护措施，综合达到既发展工业经济又节能减耗的“双赢”效果。值得我们借鉴的是，国际上针对变频空压机电动机重新设计了空压机，将电机由传统意义上的单相电改为三相交流电，并且具有良好的调速性能。我国目前大量生产和应用的空压机电动机，如果要持续发展就必须要开发出单相电机的变频器。最后对改造之后的空压机电动机进行相关的数据计算，并进行成本分析，验证是否能够让改造后的空压机更加有效地节省能源。

3结束语

变频技术在机电控制中的应用是工业发展的技术支撑，尤其是在控制范围中变频技术的技术革新，实现了真正意义上的节能减排，参照来液量及来液的变化情况，选择理想的变频器频率周期和测量积分的时刻，最大程度的节约能源提高利用率，使得变压机电动机频率的改变具有延展性和良好的发展前景。

变频技术篇3

【关键词】高压变频技术 除尘风机 节能

1．概述。钢铁厂以其资源密集、能耗密集、生产规模大、物流吞吐量大等特点，长期以来一直被认为是烟尘排放量大、废弃物多、污染大的企业。而电炉炼钢是钢铁厂造成烟尘污染的主要来源之一。

电炉主要是通过用废钢、铁合金和部分渣料进行配料冶炼，然后熔制出碳钢或不锈钢钢水供连铸用。电炉炼钢时产生的有害物污染主要体现在电炉加料、冶炼、出钢三个阶段。吹氧过程的烟气量最大，含尘浓度和烟气温度高。因此，电炉除尘系统按照吹氧时期的最大烟尘排量进行设计。在系统最大风量需求的基础上增加1.1－1.3倍的安全阈度进行除尘风机选型设计。整个炼钢过程中吹氧时期占30－35%，此时风机处于较高负荷运行，而其余时间则处于较低运行工况。很显然，除尘系统的利用率很低且系统效率差。

长期以来，不论电炉处于哪一个运行阶段，产生的粉尘大小均使除尘风机全速运行，采用入口挡板开度调节，效率低、功率大，造成大量的电能浪费。随着市场竞争的不断深化，节能降耗提高生产效率成为企业发展提高竞争力的有效手段之一。

而在九十年代开始广泛应用的高压大功率变频调速技术则正是适应了市场的需求，在技术和应用领域上得到不断的进步和拓展。现在，已广泛应用于电力、石油化工、矿山、冶金、给排水、机车牵引等领域。

某炼钢厂正是在这种状况下，对电炉除尘系统进行高压变频技术改造研究的。电炉在冶炼过程中的粉尘主要通过炉顶烟道经沉降室沉积，水冷壁冷却后经除尘系统过滤排放；同时利用集尘罩将现场生产车间的粉尘和废气及时排走，以免危及电炉周边工作人员的安全，污染环境。除尘风机是将烟气吸收排放的主要设备。

2．系统技术方案研究。某炼钢厂#8电炉为扩容的70t ABB交流电炉。除尘器系统采用TFMC布袋式除尘器，设计过滤面积11985m2，最大除尘风量450000m3/h。

#8电炉的炼钢周期为70－85分钟，其中装料6－10%，送电熔化25－30%，吹氧30－35%，还原期15－20%，冲渣出钢6－8%。在不同的生产工艺阶段，电炉产生的烟气量和烟气温度不同，且差异较大。加料过程中，主要是装料时废钢及渣料产生的扬尘，需要的除尘风量不大，要求粉尘不扩散，不污染电炉周边工作环境为标准。送电过程中是原料送电拉弧加热，引发可燃废弃物燃烧产生废气。此时，电炉需要将炉料加热至熔化状态，要求烟尘能够及时排出，又不能过多地带走炉体热量以保证炼钢周期。而在吹氧期间，不仅要求除尘系统能够及时迅速地将废气和粉尘排走，又必须保证炉体有合适的吹炼温度，确保终点温度。因此，对除尘系统要求较高。进入还原期，吹氧告一段落，粉尘度再一次降低。在冲渣出钢时，主要排放物是冲渣产生的水蒸汽和少量废气。

通过对冶炼工艺的分析，电炉在炼钢过程的不同阶段对除尘风量大小的要求有明显的不同，以吹氧冶炼为最大，加料除尘为最低。鉴于电炉除尘系统中除尘风机的运行方式和设备特点，对除尘风机的控制制定如下方案。

不同工艺阶段的烟气温度有明显差异，因此温度的高低直接反映了电炉的运行工况。系统并没有采用检测电炉工作中粉尘浓度的方式来直接控制除尘风量，而是采集烟道温度作为系统调节的基本参量，通过非线性函数关系推导出不同运行工况下的除尘风量参与系统控制。从工程角度讲，温度变送器可以在恶劣的工业场合应用，抗干扰能力强、工作稳定性好、控制精度高、安全可靠、免维护且价格便宜。而粉尘浓度检测装置具有价格昂贵、稳定性差、故障率高、维护量大、现场检测点数据采集很难具有广泛代表性等缺点。基于上述原因，选用除尘烟道的烟气温度作为现场过程量。同时，以吹氧量和冷风门开度作为除尘风量的修整参量，从而提高系统响应速度，改善控制品质，达到良好的除尘效果，实现除尘风量自动控制、降低运行人员劳动强度、提高系统效率，达到最佳的节电效果。

为了保证系统的可靠性，另外增加了除尘风量手动控制回路，对除尘风量的控制采用分段调速的方式，由炉前操作台控制变频运行的频率点，从而实现不同运行工况下的风量调节。

实践证明：系统在设计了两套控制方案后大大提高了系统的实用性和可操作性，很好地满足了现场生产要求。同时，在改善现场工作环境、提高产品质量、降低吨钢能耗方面起到了积极作用。

3．系统特点。变频调速技术在电炉除尘系统中应用后，主要体现了以下几个特点：

①除尘设备功耗随电炉炼钢生产工艺变负荷运行，提高了系统效率，实现了除尘系统的最佳工况运行，取得显著的节能效果。

②大大有效降低了除尘系统负荷率，延长了除尘器、除尘风机、除尘电机、烟道等设备的使用寿命。

③对降低炉内热量损失、合理控制过程温度、确保终点温度起到一定的作用。

④对除尘系统进行变频改造，有助于改善炉内吹炼工况，缩短炼钢时间，提高钢产量，改善出钢品质。

⑤降低补炉期间的能耗和炉衬散热损失。

4．节能分析。为了对除尘系统变频改造后的效果进行评价，在系统投入正常运行一个月后对设备实际使用和节电情况进行了测定和数据分析。

随机抽取一个正常生产日，将系统切换至变频运行系统采用挡板控制调节风量。采用网侧有功电度表进行耗电量计量，见表1。然后，连续采集变频运行的7个正常生产日用电量进行变频运行工况下的单耗计算，以期变频运行的数据更接近真实运行工况，具体数据采样值见表1。

通过对上表原始数据的处理，可以得出：除尘系统在变频改造后较改造前，吨钢除尘电耗降低了17.390kW•h。设备节电率高达58.63%，节能效果显著。

5．结论。通过对某炼钢厂#8电炉除尘系统变频改造前后的技术分析，可以看出：在电炉除尘系统中应用高压变频调速技术不仅对有效改善现场生产状况、提高钢产量、降低吨耗有着重要的意义，而且每年可节约230万元左右的电费开支。在电炉除尘系统中应用高压变频调速技术是完全正确的。

参考文献

1 邱绍岐、祝桂华编著.电炉炼钢原理与工艺.北京:冶金工业出版社,1996

2 沈才芳等编著.电弧炉炼钢工艺与设备（第2版）.北京:冶金工业出版社,2001

变频技术篇4

关键词：变频器，电动机，电梯运行，曳引式电梯，电梯控制

 

由于变频器比普通驱动技术性能更加优越，异步电动机的变频控制系统已经广泛应用于曳引式电梯。尽管技术优势显而易见，如节能、对电网影响不大，但是这类曳引机的使用还是相对要滞后一些，因为曳引电梯的运行总要考虑乘客舒适感，因此对于变频器的要求极高。另一方面，这些技术也赋予了更新的机遇，从一套“机电系统”这个意义上讲应该是这样。

一、变频器控制系统功能

对于异步电动机频率控制操作而言，必须有一个控制元件将电网电压(频率和电压恒定)转换成变压变频三相系统。采用该系统，力矩-速度范围里的任何一个点都可以实现。

二、电梯运行特性

（一）对控制系统的要求

对于控制驱动装置而言，曳引式电梯表示的是“主动载荷”。这类载荷在整个速度范围内(包括零速)需要电动和发电力矩（例如，可以比照对于一个风扇驱动装置的情况)。当电梯启动、抱闸打开时必须瞬间生成一个力矩，还要在电梯停层达到零速时控制力矩(“飘逸载荷”)。

这个范围的“电动机控制”就是必须保持磁通量恒定。频率总要能根据载荷的情况允许达到零值(旋转磁场转换包括0 频率)，为此，必须用一个复杂的矢量电动机模拟模型按照正确的变量方式来计算电动机的外部供电值(电压矢量和电流矢量)。

在下列功能中，“脉冲波形发生器”和“动力单元”，这些设定好的信号必须重新生成。特是通向频率范围较小的情况下，而且要求重新生成的变量精确度要高。这样就可以通过“联机控制”输出值来防止因逆变整流器停机时间而产生系统再生误差。

（二）测速装置“/无传感器”

用户最感兴趣的问题就是，控制概念是否按其原来需要两个高分辨率的累加测速装置，或者某型号电动机，在没有测速反馈的情况下能否工作(例如，仅根据电流和电压矢量的电气数值进行控制)。

（三）参数灵敏度

将电动机数据调节到正确使用状态、振动对控制质量有多大的影响具有很重要的实际意义。这些概念的优点就是它们只需要电动机的铭牌，并计算电动机的其他信息(由于运行过程中发热，这些量会略有变化)或者测量数据(参数识别、自学习、自动授权等)。

三、对电动机的要求

1、力矩特性

现代控制装置在这个方面并没有要求，既可以适应标准电动机的物理上有益的“硬”特性，也可以适应普通的4/16 极电梯电动机(例如，老电梯改造会遇到)的软特性。论文大全，曳引式电梯。。老式电梯电动机的最大力矩下限值并不妨碍电梯改造，因为这种情况下因为惯性轮质量的省略，力矩要求降低了。如果控制系统要求“软”特性，电动机的损耗就会增大，选购的灵活性也会降低。

2、标准电压/ 特殊电压

有些控制概念不允许输出电压(一次谐波)达到电网电压的满值。这类变频器控制的电动机安装特殊电压设计，但是，现代变频器控制的电动机都是标准设计的，即400 伏特。

3、电网电流限定

变频器的电流限定值限制输出电流，至于输入电流限定值(只取决于实际的功率输出，参见电网电流消耗)，可能会有额外的“电网电流损耗减少”，它可以保证(与其它的调节量或者载荷无关)电网电流最大消耗量是一个确定的减少量。力矩/ 速度范围的范围限定在与电梯实际力矩要求相对应的范围充分利用这一优点的前提条件就是: 如果超出电流或者力矩要求，控制系统能够自动适应运行曲线，并不影响舒适运行。

四、电梯控制

1、运行舒适感.

设定速度值对于电梯用变频器，为达到较高运行舒适感而设定的一个S 形运行曲线是最低标准。运行结束时，速度通常就是平层速度，直至停层开关，然后，电梯停靠在一个平层位置。根据系统的不同，可以从停层开关到平层位置采用位置控制装置(电气制动);或者简单一点，电梯轿厢通过机械制动装置减速，直至最后停梯。

2、制动问题

如果使用时间短，还要运行舒适，那就要采用这样的方案:制动器的打开和闭合时间对于运行性能不能有任何影响。对于电梯控制系统一个的接口而言，变频器都应该都要对制动器加以控制。

3、起动

在脉冲测速装置的使用过程中，制动器的打开时间是自动探测的，相应的保持力矩由变频器设定。这完全是由“保持力矩自动计算”来实现的，因此，启动时毫无抖动，而且不受载荷影响。采用测速反馈时，机械制动装置的打开时间只在变频器上用参数设定，然后设定值指示器就会延时。有没有测速反馈功能都不影响制动器的闭合时间，因为运行结束时，就会产生电气保持力矩，直至制动器安全闭合。

4、运行时间

除了运行舒适感要求高外，运行时间最佳优化方案也很重要。经常用于层间运行的“中间速度”只是一个次最佳方案。所以，运行曲线指示器已经上市好长时间，通过采取措施向正常运行曲线纠正，运行过程出现了向上拱的运行模式，这些普通的运行曲线指示器通常有下列缺点:运行曲线必须手动优化到给定的标定制动距离(使用过程中比较耗时);如果某个时间点必须达到制动标定位置，那还要部分受到限制。有一点很重要:到达制动标定位置的时间点没有限制。不论什么时候到达制动标定位置，在线位置控制装置都会计算最大可达速度情况下的时间优化行程。简单一点的系统总要延长平层距离或者减小加速度。即使驱动装置不能生成计算出的运行曲线(即如果电网电流被动限制变为主动限制)，这个也会立刻由在线位置控制装置来完成，新的最大可能的速度就是目标。论文大全，曳引式电梯。。直到现在，还得假设行程结束时，电梯以平层速度通过停层开关，然后停靠在平层位置。从理论上讲，可以不经过平层而直接停层。如果直接平层，则可节约更多时间)。除了运行时间优化外，在线位置控制装置还有另外一个重要的优点。在所有电梯中，制动标定的距离都小于层间距离，同样的运行指令也适用于层间运行，还可以穿越好几个楼层，这样，电梯安装工程规划就可以大大简化，也可以节省一大批费用。运行过程中没有必要改变速度质量。

5、调节舒适感

由于不同的电梯很广的范围(速度、传动方式、电动机型号等)，每台变频器在使用前都必须根据各个电梯的具体驱动情况来确定参数。所以，调节很高的舒适感(简单明了的参数设定)是很重要的。具体实施方法如下:便于理解和掌握的输入工具(带有简单的系统功能键的键盘);菜单参数结构明晰，因此，查找参数快捷;所有数值的输入必须带物理单位(伏特、安培、毫米、秒)或者纯文本。变频器的所有信息都是以纯文本形式给出的。铭牌数据只需要电动机参数，定子绕组和电动机引线的阻值应当自动测量;参数确定完后，变频器就要对整个参数组的合理性进行测试。如果有任何参数设定不合理，就会以纯文本形式显示出来;线性运行曲线数据的最小制动距离已经标识出来;制动标识不一定就是实际制动点，运行曲线可以不改变制动标识而进行优化。这样，可以晚一些通过运行曲线(普通概念及带有在线位置控制装置的概念)单方法进行优化(当然要在系统的物理限定范围之内，如加速度、减速度、平层距离等);变频器设有30个存储地址的事件库，至少可以保存30 个事件的日期和时间。论文大全，曳引式电梯。。此外，还有一些重要的实际数值和事件发生时设备运行状态记录。该事件存储装置在查找不常见故障时特别有帮助。

五、结束语

以上就是从“机械电子一体化”整体方案这个意义上讲，由于微电子技术的发展，利用现代电梯变频器基于系统的优点及智能装置功能的开发将标志着曳引电梯技术方面的新高度。

 

变频技术篇5

关键词：变压器；风冷；变频

泵与风机类负载采用变频调速技术可以节能30%左右。发电厂与变电所中的变压器大多采用强迫油循环风冷却或自然油循环风冷却运行方式。常规运行模式为根据变压器顶层油温整组投切工频运行的循环油泵和风机，在昼夜温差和季节温差较大的地区或者用电负荷波动较大的地区势必由于过冷却造成能源的浪费。1985年日本日立公司最先提出了根据变压器负载以及环境温度变化的变压器风冷变频运行方案，并在理论上进行了节能分析和试验验证[1]。2007年吉林供电公司首次在某变电所进行变压器变频风冷的现场运行试验，试验结果表明安装变频式变压器风冷控制系统后,变压器风冷装置日平均的耗电量约为原运行方式下的35%。

1试验装置结构

试验装置以SIEMENS公司的S7-300系列PLC和ABB公司的ACS510系列变频器作为核心控制设备，系统结构如图1所示。自主研发的数字式多传感器变压器油面温度表用于测量变压器顶层油温。该温度表的特点是探头内采用2只数字温度传感器DS18B20和1支Pt100铂电阻温度传感器，三者互为备用。其中Pt100传感器直接通过四线制连接到PLC的热电阻输入模块上，作为后备测温元件使用。根据两只DS18B20测温偏差可以判断传感器和仪表的工作状态。PLC通过MB总线读取变压器油面温度，结合变压器负荷状态，计算当前变压器的损耗和需要冷却风机的运行功率。PLC通过MB总线向变频器发出频率调节命令，控制风机在预期转速下运行。为保证电机的安全性，变频器的最高运行频率设定为工频50Hz[2]。

2模糊控制算法的应用

2.1频率调节的模糊控制

试验装置采用工、变频双模的运行方式，其中工频运行模式是变频运行模式的备用。在变频运行模式下，PLC通过MODBUS现场总线从现地智能测温仪表获取的变压器顶层油温，综合温度偏差及偏差的变化率，采用模糊算法确定冷却器组最佳的运行频率，并通过MB现场总线将变频指令下达给变频器。顶层油温的主要测量设备采用自主研发的数字式多传感器智能测温仪表，PT100热电阻作为备用测温手段，以保证温度测量的准确性和可靠性。模糊变频原理框图如图2所示。2.2风机投切的模糊控制工频状态下冷却器组模糊投切的原理框图如图3所示。PLC综合变压器顶层油温的当前值和前十分钟的温度值，温度偏差及偏差变化率，负荷电流大小，预测变压器顶层油温的未来走向，确定当前需要投切冷却器组的组数，并发出相应的投切指令。

3试验中发现的问题及解决措施

某变电所变压器共有7组自然油循环风冷却器，每组冷却器配电机功率1.25kW风机1台，电机总功率8.75kW。在进行变频式风冷控制装置试验时，变频器额定功率18.5kW，额定电流38A。试验采用零频分组投入风机，手动升频方式进行。分别做增加风机组数和升频试验，发现随着风机投入组数的增加和频率的升高，数字温度表受到不同程度的干扰，直至无法正常测量和通信。试验现象见表1。试验过程中数字温度表中的Pt100传感器能够正常完成测温功能，说明干扰信号并没有叠加到Pt100的信号线上，通过示波器检测也证明了这一点。由于随着变频器所带风机组数的增加，负荷逐渐增大后干扰更加严重，直至表内单片机系统无法正常工作。检查温度表电缆与风机电缆并无完全平行捆扎在一起敷设，说明干扰的主要途径来自于仪表直流电源的可能性较大。用示波器观察温度表的12V直流电源，发现其上叠加了很多高频成分，频率范围在50Hz-10kHz之间。对于这种作用于非隔离电源工作的温度表上的传导干扰，通过在变频器输入和输出端加装滤波器后，干扰的情形得到抑制，改进试验结果也证明了这一点。

4结语

将模糊控制方法应用于变压器风冷系统控制中，主要目标是提高对变压器温度的控制精度，保证变压器在各类负载下发热与散热的实时平衡。采用模糊控制方法构成模糊变频风冷控制装置与常规控制装置相比较，节能效果将达到30%～50%。具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1]赵贤兵，李芳芹.变频技术在泵与风机系统中应用的节能分析[J].能源工程,2004(5):52-54.

[2]森悦纪[日].可变速运行的变压器冷却装置[J].变压器,1985(1):31-35.

[3]贾振国.Fuzzy-PID变频技术在变压器冷却控制中的应用.[J].电气时代,2012(1):66-67.

[4]崔实,赵景林.VVVF变频器在变压器冷却系统应用的节能效果分析[J].节能,1998,(2):36-38.

[5]焦日升.变频式变压器风冷节能控制技术在大型变压器上的应用[C].吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集节能,2007：223-231.

[6]黎贤钛.电力变压器冷却系统设计[M].杭州：浙江大学出版社，2009.

变频技术篇6

关键词：变频技术；煤矿机电设备；实际应用；探索

中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2016)06-0161-02

引言

煤炭行业的发展证明中国整体经济实力不断提高，相关技术与设备朝节能、高效、安全、经济等方向发展。以往煤矿生产环境较差，大功率设备非常多，影响工作效率，而且，设备损耗较高，与当下“建设环境友好型社会、实现绿色环保、节能减排”理念不符。变频技术无论在日常的生活中，还是在煤炭行业的发展中均发挥了重要作用，它的应用理应得到重视并进一步开发。

1变频技术相关理论

变频技术对于人们的生活来讲是一种提高，极大地改变了人们的生活品质，不仅如此，变频技术在工业领域更是起到了不可替代的作用，为其发展带来极大的便利。变频技术的产生主要是由于当时需要对电流频率进行调节，在20世纪60年代之后，电子器件得到发展，由晶闸管到绝缘栅双极型晶体管控制品闸管，这对变频技术的发展起到了促进作用。一直到70年代—80年代变频技术发展成为以PWM-VVVF调速模式为核心，并对此模式进行优化与研究，使得变频技术得到了完善[1]。变频技术的操作是在电压保持不变的基础上，改变交流电频频率，从而实现设备自动化操作。在整个操作过程中，变频器主要是利用电力半导体自身的通断作用，将原有的无法改变频率的交流电改变为可以变化的交流电，继而形成变频调速。变频器主要包含的元器件是键盘、电源板、主板、电机、电容器等[2]。变频器运行的技术原理见图1～图2。在传统的电气设备中，如果电流频率无法改变，那么运转时的转速也就无法改变，会缩短设备寿命，浪费大量能源。变频技术恰恰可以解决此类问题，改变设备运转速度，调节设备，保证运行的技术性与效率性。

2变频技术在煤矿机电设备中的应用

在煤矿生产工程中，变频技术的主要优势在于：a)调速。能对提升机的运行进行调速，保证机器运行稳定性，减少设备的受损情况；b)节能。变频技术可以调节风机、压缩机等设备流量，减少电能流失，从而起到节能效果；c)变频技术让生产更为标准，缩小机电设备的体积等。变频技术在煤矿机电设备中的具体应用在于以下几方面：a)在采煤机中应用变频技术。采煤机是矿井采煤的重要设备，其工作环境非常恶劣，主要特点就是粉尘四起、湿度较高、空间较小等。一旦采煤机发生故障直接会导致采煤工作“滞留”，产生经济损失。变频技术为采煤机的运行提供了变频调速的可能，从原始的“一拖二”转变成为“一拖一”，让能量回馈型四象限变频器成为应用的主角。这样不仅提高了采煤的科技性，更能减少机械设备的损耗，延长使用寿命，让整体操作趋于简便、安全、可靠[3]；b)在胶带输送机中应用变频技术。胶带输送机本身具有高压、高功的特点，它的存在就是保证煤炭运输正常进行。在传统运输当中，很多胶带运输机都会处在空载、轻载等环境中，这样直接会造成资源浪费，启动时配合液力耦合器，导致启动电流过大，极易造成电机失控事故的发生。而且大电流还会对机械设备的内部造成冲击，瞬间提升设备温度，造成设备过热损耗[4]。变频技术的应用（四象限变频调速技术）直接保护输送机，保证电流输送稳定，这样可以有效防止失控现象的出现，提高运行效率，实现节能、安全等运行目标；c)在通风机中应用变频技术。通风机无法随机变频一直都是煤矿设备运行的困扰之一，变频技术的出现直接解决了此问题，降低了其工作强度，不仅减少了设备的损耗与故障维修率，更重要的是减少了电网设备的破坏，让通风机更趋于正常化运转。以忻州窑矿的通风机为例，该风机的型号为BDK40-6-No17，该矿对此风机进行变频改造。改造前，总风量为2970m3/min，输入功率154kW。经过测量，矿井在生产时只需要2100m3/min，使用风门进行调节可以将其调整到为2100m3/min，但是从实际角度出发，风门可节约15%能源，电机的输入功率高达132kW，每年所使用的电费为57.4×104元（理论值）。改造后，为在满足需求的基础上实现节能，该煤矿决定使用200kW的变频调速器进行调节。经测试，变频输出的频率大约为39Hz，输入电压约为400V，只要电流在输入时达到110A就能让风量达到2100m3/min。这个时候电机的功率大约为75kW，其数值大幅度下降，计算后得出每年消耗的电费约为32.8×104元，总体节约24.5×104元，即节约了43%的电能；d)在提升机中应用变频技术。由于提升机运行时的环境较为复杂，要求每一个参与生产的提升设备都要保持良好的性能，这样才能满足生产要求。提升机一般会高频率、高反复启动，相关的调速任务非常多，久而久之导致提升机故障率较高，寿命较短。变频技术的应用可以满足其运行要求，同时也可保护提升机本身。经过变频之后的提升机，可以减少在调速过程中电阻的损耗，而且位于减速器下方时，其电动机也会运行，将电能消耗情况传递给电网[5]。变频技术是提升设备性能的最佳方式，其内部软件可以帮助设备完成调速工作，降低故障率，实现节能化。目前，“风光提升机变频器”是最新的应用产品，它具有兼容性、安全性、经济性等特点，深受中国煤矿生产企业的欢迎；e)在水泵中应用变频技术。水泵的作用在于输送液体，在煤矿设备中还有一项功能是液体增压。在之前的运行中，水泵空转时间较长，在不断启用、停用过程中不仅耗能大，而且事故频繁。变频技术的应用让水泵转数有所下降，延长使用寿命的同时降低维修频率与维修费用。同时，变频器的使用还能减少电网冲击，当水泵出口阀处于全开状态时直接消除之前由于阀门节流产生的巨大的噪音，这也是对工作环境的一种改善。总体来看，变频技术确实可以提高其运行效率，减少事故的发生。中国矿业大学曾设计井下排水泵站监控系统，这有效地增强了水泵性能。其原理在于利用变频器控制水泵启停减速，保证井下液位稳定、不变，继而减少水泵的空转时间，这样既提高了其安全性，又实现节能的目标。通过对水泵进行变频改造，经过改造后的水泵，其功率由原先的260kW降至190kW，电流由开始的400A降至310A，频率从50Hz降至40Hz，以上数据充分证明其变频改造可以减少功率损耗。经过一段时间的测算之后，矿井每月平均可节约27%的电能，效果非常显著。

3结语

变频技术在煤炭领域的应用越发广泛，具有非常大的潜力。在提倡节能环保的现在，煤炭行业要实现绿色发展，获得长足进步，就必须灵活应用变频技术，提高机电设备的应用效率，为企业与社会提供更优质的服务，提高中国整体的效益水平。

参考文献：

［1］张华，龙坤.电气工程安全问题及质量控制探讨［J］.中国新技术新产品，2010(18)：148.

［2］张和平.变频技术在煤矿机电设备中的应用分析［J］.技术与市场，2015(5)：169.

［3］张鹏飞.变频技术在煤矿机电设备中的应用［J］.能源与节能，2013(9)：119-121.

［4］温勇.煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析［J］.河南科技，2013(8)：117-118.

［5］王金龙.浅谈煤矿机电设备中变频节能技术的应用［J］.商品与质量：学术观察，2012(10)：52．

变频技术篇7

关键词：节能变频技术；应用前景

1前言

随着现代化科学技术的不断发展和进步，对于能源的利用量也变得越来越大。而能源也逐渐的出现了短缺的现象，这样就会对社会的发展带来严重的影响。而变频节能技术的产生和发展有效的缓解了当前能源短缺的现象。变频节能技术无论是在开发上还是在使用上都能够有效的降低能源的消耗量，因此，变频节能技术在社会中得到了广泛的关注，变频节能技术的发展前景也就变额十分广阔。

2变频节能技术的概述

2.1变频节能技术的概念

变频节能技术随着现代化电力电子技术和自动控制原理的不断发展也相应的得到了很大程度的进步，并且逐渐的进入到了一个高层次的发展阶段，变频节能技术也逐渐的趋向于成熟化和智能化。变频节能技术主要是通过变频调速来达到一种节约能源的目的。

2.2变频节能技术的应用原理

变频节能技术的主要工作核心就是变频器，而变频器的工作原理组要是通过对电力电子器件中的半导体的特性进行相应的调整，半导体器件具有通断的功能，因此，变频器可以利用这一特性将工作频率中的电源转变为另外一种频率的电源。变频器主要是根据半导体在电路中产生的具有规律性的脉冲信号来进行相应的调整，进而能够得到想要的脉冲波形。而进行相应的变频节能过程中，主要是通过对电机的频率进行相应的调整来达到节能的目的。在进行电机调频的过程中要保证安全性和可靠性，电机在运行时要保持一定的空间和富余，但是不能够预留太过的空间，这样会增加电机的力矩，从而造成能源的浪费。如果将电机保持在高压的情况下运行，这样就能够有效的将电机的运行速率降低，从而有效的达到节能的效果。对于动态的情况下，要不断的针对负载的变化来调整电压的数值，并且还要保证电机处于一种告诉运转的状态。除此之外，电机达到节能效果的途径还可以通过对自身电压和功率的调节来实现，这就要求电机要保证具有恒定的输出力矩。如果将电机的力矩进行减小，则可以有效的降低电机的输入电流，这样也可以有效的起到节能的作用。电机还可以通过对自身的功率因数进行有效的提升来达到节能的目的。电机运行中的定子绕组和转自绕组会在电磁干扰的作用之下产生相应的力矩。而定子绕组和转自绕组因为受到电感的作用，使得整个电机在运行的过程当中呈现出感性的状态，进而使得电机在运行的整个过程中一直在吸收外界的无功功率，这样就会使得电机的功率因数变得越来越小。在加入变频调速器之后，将电机的性能进行相应的改变，并且对电机进行整流滤波，使得电机的相应负载发生了一定的改变，从而造成整个电机在运行的过程中呈现出阻性的特性，进而有效的提高了电机的功率因素，也由此达到了节能的目的。

2.3变频节能技术的主要特点

变频节能技术具有较高的安全性和可靠性。变频节能技术中的核心成分变频器通常都会采用电力电子器件，这种器件的使用性能相对较高，而且具有较强的使用寿命。变频器对整个电机的安全运行起到了重要的保护作用。变频节能技术能够对电机的运行精度进行准确的把握和控制，并且还能够对电机的运转速率进行及时的调整，具有很强的时效性。变频器由于实用性较强，并且主要是有电力电子器件组成，因此，变频节能技术能够有效的延长电机的使用寿命，进而有效的保护了电机的安全和可靠运行。与此同时，电机进行软启动的过程中也是通过变频器实现的，变频器可以保证在整个启动过程中电机的各部分结构都不会受到冲击性损害，这样就能够对电机的各个部分起到良好的保护作用。变频节能技术还具有环保的重要作用，变频节能技术在进行能源节约的同时还能够有效的降低环境污染。但是变频节能技术由于是先进科学技术的产物，因此对变频节能技术的实施性操作要求就相对较高。

2.4变频节能技术的主要应用领域

变频节能技术主要在交流异步电动机中应用的最为广泛，交流异步电动机主要通过对机械负载进行拖动而产生一定的功率，对交流异步电动机进行变频调速主要是通过电机在磁场中的转速进行相应的调整，在不改变转差率的情况下来达到节能的目的。对于交流的电动机而言，要保证电机恒转矩输出，就要保证在电机的定子侧通过旋转磁场的作用进行电机功率的输出，并且使得功率的输出达到相应的转子侧，电机在整个功率的输送过程中保持恒定的数值，如果对转子回路中的电阻进行增大，就会有效的降低相应的转速，进而产生一定的功率损耗。通常情况下，变频节能技术的核心部分就是变频器，而应用变频节能技术的主要目的就是有效的节约能源。而变频节约能源的主要引用领域就是在工业生产领域中。因为在工业领域对于能源的使用量相对加大，因此通过应用变频节能技术来对工业生产中的机械运行电能进行有效的节约，进而能够节省大量的能源。节能的主要手段就是通过对运转的电机进行运转速率的调整，但是调整的精度没有特别严格的要求，这样就可以更容易实现。而目前工业生产领域中的电机，因为是恒转速的异步电机，因此在对其变频调速的过程中，将变频器介入到电网中即可。这样就能够通过变频器来对电机的运转速率进行相应的调整，进而达到节能的目的。对电机进行调速的过程中，虽然调速的方法有很多种，但是归其本质主要就是对交流电机进行同步转速的调整和不调整两种方式。在工业生产领域中，通常采用的都是不调整交流异步电机的同步转速这种方式，这种方式主要是通过对交流异步电机中的转子串电阻进行调整、串级调速等途径实现同步转速的调整。

3变频节能技术的前景分析

随着变频节能技术的不断发展和进步，各个领域对于变频节能技术的应用也变得越来越广泛。变频节能技术具有广阔的应用前景。而随着电力电子技术和现代化科学技术的不断发展，变频器的使用性能也逐渐的得到了提高。我国在逐步实现资源节约型和环境友好型社会的过程中，节能的理念也深入人心，因此对于节能产品和技术的发展也变得越来越重要，变频器成为变频节能技术中的主要核心部分，也逐渐的成为未来节能市场发展的重要设备。变频节能技术的设计领域也变的越来越广泛，不但在工业生产领域中发挥了重要的作用，而且在煤炭行业、水利水电行业等都逐渐的凸显出其重要的节能作用。面对我国能源大量减少，出现能源危机的状况下，节能减排的理念也变得原来越重要，并且在进行有效的节能的同时还要做到环保，在这样的要求下才能够有效的实现能源的节约。因此，变频节能技术具有广阔的发展空间和良好的发展条件。

4结束语

变频节能技术随着现代化科学技术水平的不断发展而得到了迅猛的发展。变频节能技术不但能够有效的提升机械设备的使用性能，而且还能够有效的减少机械设备的损耗，因此，变频节能技术在各个领域中得到了广泛的应用。变频节能技术不但有效的节省了能源的消耗量，而且还保证了环境不受污染。变频节能技术具有广阔的发展前景，在将变频节能技术进行充分发展的过程中，只有不断的对变频节能技术的应用原理进行改良，才能够有效的促进变频节能技术的全面发展。

参考文献：

[1]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013，13（4）：142-143.

[2]吴健雄.对煤矿机电设备变频节能技术的应用探讨[J].大观周刊，2013，6（1）：56-57.

变频技术篇8

【关键词】矿山；机电设备；变频控制技术

矿山机电设备在矿山能源消耗中占有很大的比重，是主要的大功率消耗设备。目前，变频控制技术逐渐广泛应用于我国矿山机电设备中，有效减少了机电设备的正常使用功耗，显著延长了大型机电设备的使用寿命，是机电设备科学技术现代化的重要标志。本文将对矿山机电设备的变频控制技术进行一定的分析和研究，旨在通过科学合理的变频控制技术分析提升机电设备的整体应用效益。

1 矿山机电设备变频控制技术的基本内容

变频控制技术是一种交流变频的调速处理技术，即通过改变供电的频率，达到调节负载的目的，具有降低功效、延长设备使用寿命的作用。矿山机电设备变频控制技术的基本原理是通过电力半导体器件的通断作用将工频功率转换为其他可变频率，即通过负载识别、程序控制等方式自动改变设备的运行功率来达到自动化增减速的效果，从而实现自动化控制和管理机电设备的目的。矿山机电设备的机械功耗很大，是矿山工业的主要功耗之一，因此，将变频控制技术应用于矿山机电设备中可以有效降低能源消耗，延长机电设备的使用寿命，全面提升矿山作业的整体工作效率，具有很大的现实意义。

2 矿山机电设备变频控制技术的应用效益

改革开放以来，我国变频控制技术不断发展，在引进国外先进变频技术的基础上不断创新，实现了一次次质的飞跃，变频控制技术应用于矿山工业中取得了很大的应用效益，为我国经济发展做出了巨大的贡献。

首先，变频控制技术应用于矿山机电设备可以显著提升机电设备的安全性。安全性是矿山作业的首要要求，变频控制技术可以给机电设备提供科学安全的运行模式，通过程序化控制更好地提升机电设备的安全性能，避免大型安全事故的发生；其次，将变频控制技术应用于矿山机电设备可以提升机电设备的系统运行稳定性。变频控制技术可以精确控制机电设备的运行过程，通过改变运行频率控制运行速度，有效避免负载因素的干扰效应，从而保证机电设备高效稳定运行；最后，将变频控制技术应用于矿山机电设备可以降低机电设备的功耗。一方面可以减少能源消耗，符合节能环保的基本要求，另一方面可以减少机电设备的机械损耗，延长使用寿命。

3 变频控制技术在矿山机电设备中的应用分析

3.1 变频控制技术应用于通风机

通风机是依靠机械能增加气体压力并不断排送气体的机械设备，具有噪音低、通风量大、效率高等特点。通风机广泛应用于我国矿山工业领域，可以向矿山作业井下输送大量的新鲜空气，也可以用于矿井工作面的通风和除尘工作，因此，通风机的正常使用对于保证矿山井下作业的安全性非常重要。

将变频控制技术有效应用于矿山通风机设备中，一方面可以实现对风量的精确调节，为矿山井下提供适量的新鲜空气，保证矿山井下作业的安全性；另一方面，通过变频控制技术可以根据井下作业的具体需求调节通风机功率，改变通风量，在保证安全作业的前提下有效降低功耗，避免不必要的资源消耗，同时可以减少通风机的机械损耗，有效延长通风机的使用寿命。将变频控制技术应用于通风机，具有安全、节能的优势，具有一定的现实效益。

3.2 变频控制技术应用于提升机

提升机是依靠机械能改变重物的势能进行重物运输的大型机械设备，具有功率较大、提升能力较强、运行稳定性高、寿命相对较长等特点，广泛应用于我国矿山工业领域。矿井提升机是通过电机带动钢丝绳移动，从而带动容器在井筒中升降完成矿井运输作业的大型机械设备，主要用于矿山作业中材料和人员运输工作，提升机的正常运行是矿井作业正常进行的必要条件。

将变频控制技术应用于矿井提升机中，一方面可以通过电脑程序控制提升机动力系统，有效改善提升机的转换性能，提高运行和转换的稳定性；另一方面，可以通过程序对提升机运行过程进行精确控制，结合需求改变升降速度，达到节能环保的要求，同时减少运行系统内部的机械磨损，延长提升机的使用寿命。

3.3 变频控制技术应用于皮带机

皮带机是依靠机械摩擦驱动力带动重物移动从而完成运输任务的机电设备，主要通过电机带动传送带移动而达到运输的目的，具有组成结构相对简单、工作稳定性高、输送物质范围较广、输送能力较强等特点，在我国矿山工业领域应用最为广泛，发挥主要的输送功能。因此，皮带机的总体功率消耗远大于提示机和通风机等基本设备，是矿山大型机电设备中功率消耗最大的机电设备。皮带机在运行过程中需要承受重物压力产生的形变，电机表面会积累大量的热量，加速皮带机的老化。

将变频控制技术应用于皮带机中，可以根据皮带机的负载变化而调节皮带机的运行功率，一方面可以提升皮带机的运行稳定性，减少不必要的因素干扰给皮带机带来的破坏性；另一方面可以在满足输送需求的前提下达到节能环保的要求，同时可以减少不必要的热量带来的老化现象，延长皮带机的使用寿命。

3.4 变频控制技术应用于渣浆泵

渣浆泵是借助离心驱动力将电能转化为介质的动能和势能的机电设备，具有机械功率较大、功率等级复杂、结构相对复杂等特点，是我国矿山工业领域应用最为广泛的机电设备之一。渣浆泵在矿山工业作业时经常需要长时间不间断运行，功率消耗非常大。

将变频控制技术应用于渣浆泵中具有很大的现实效益，一方面可以改善渣浆泵的加速模式，通过程序控制实现平稳加速，减少启动时对整体电网的冲击力，提升运行时的安全性；另一方面，可以根据负载的变化调节运行功率，在节能环保的同时减少设备的机械损耗，延长设备使用寿命。

变频控制技术广泛应用于大型机电设备领域，有效降低了功耗，显著延长了使用寿命，具有明显的经济效益，为我国的经济发展和能源保护做出了巨大的贡献。因此，随着科学技术水平的不断提升，我们应该不断将新的理论研究应用于矿山机电设备的变频控制技术中，结合矿山机电设备的具体特点，不断改进和完善机电设备的变频控制技术，更好地将理论研究转化为科学生产力。

参考文献：

[1]郭川.矿山机电设备变频控制技术研究[J].电子制作，2015，05：206.

[2]王友财.矿山机电设备变频控制技术的应用[J].内蒙古煤炭经济，2014，10：119-120.