變頻技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：變頻技術(shù)論文范文

1.1變頻技術(shù)在主風(fēng)機調(diào)速中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在主風(fēng)機上采用變頻技術(shù)進(jìn)行控制已經(jīng)成為許多電力企業(yè)采用的主要方式之一。變頻技術(shù)的使用可以實現(xiàn)大范圍、高效率、連續(xù)的控制。使用變頻技術(shù)可以方便地對時間進(jìn)行設(shè)定和改變，相較于以前的調(diào)速方式，更便捷，更具有優(yōu)越性。

1.2將變頻技術(shù)應(yīng)用于主風(fēng)機調(diào)速的發(fā)展過程

變頻技術(shù)最先由一位日本的學(xué)者提出，進(jìn)而被西方國家所采用，后來經(jīng)過一系列的改進(jìn)與發(fā)展，逐漸演變?yōu)榻裉斓淖冾l器。變頻技術(shù)的不斷發(fā)展，為電力企業(yè)帶來了便利，解決了很多突出的電力問題。

1.3將變頻技術(shù)應(yīng)用于主風(fēng)機調(diào)速所需要的環(huán)境

變頻技術(shù)盡管已經(jīng)被大部分企業(yè)所應(yīng)用，但是變頻器工作所需要的環(huán)境是我們必須注意的。首先是環(huán)境溫度和工作溫度，這些都必須在一定的范圍之內(nèi)。其次，要盡量避免腐蝕性氣體損壞器件。除此之外還要減少沖擊和振動。

2應(yīng)用變頻技術(shù)的注意事項

2.1時間的匹配

在采用變頻技術(shù)對主風(fēng)機進(jìn)行啟動和停止時，我們必須要注意時間的匹配。這里所指的匹配主要是加速時間和減速時間的匹配。因為在啟動時，如果沒有很好地控制與匹配時間就可能出現(xiàn)過流或者過壓現(xiàn)象，最終影響整個啟動。因此，在采用變頻技術(shù)進(jìn)行啟動時，必須根據(jù)負(fù)載情況嚴(yán)格計算，最終選擇合理的加速和減速時間。

2.2過載

過載在風(fēng)機中出現(xiàn)的頻率一般不大，但是一旦發(fā)生過載，將對設(shè)備造成重大的影響。在采用變頻技術(shù)時，必須嚴(yán)格注意這方面的問題，盡量控制轉(zhuǎn)矩等因素，盡量避免出現(xiàn)過載現(xiàn)象。這就要求我們在采用變頻技術(shù)時，對變頻器的選用綜合考慮容量、性能等多方面的因素，并確保變頻器的容量略大于電動機的容量。

2.3共振

變頻技術(shù)的核心就是通過改變頻率進(jìn)而改變轉(zhuǎn)速等因素。在采用變頻技術(shù)時就不可避免地會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。而共振現(xiàn)象的出現(xiàn)，可能會使設(shè)備出現(xiàn)停運，有時甚至對設(shè)備造成毀壞。這就要求我們在采用變頻時對頻率的設(shè)定十分注意，盡量避免所設(shè)頻率與其他設(shè)備的頻率重合，盡可能減少共振情況。

2.4散熱與噪音

在采用變頻技術(shù)時，有時會將頻率降至很低，這就會對風(fēng)機的散熱造成影響。散熱出現(xiàn)故障就會影響風(fēng)機的運轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響整個系統(tǒng)的工作，甚至?xí)?dǎo)致機器的損壞。因此，在采用變頻技術(shù)時，要注意采取相應(yīng)的措施對風(fēng)機的散熱進(jìn)行調(diào)節(jié)。除此之外，采用變頻技術(shù)還可能會增加噪音，因此，我們在采用變頻技術(shù)時還需要注意噪音問題，可以采用專用電機或者安裝消音器。

2.5通風(fēng)冷卻

通風(fēng)問題是機器工作時必須要考慮的重要問題之一。通風(fēng)效果不好會造成元器件溫度升高，從而使其使用壽命大大縮短，最終甚至損壞器件。因此，我們采用變頻技術(shù)時必須注意變頻器的通風(fēng)與冷卻。要實時了解變頻器的工作情況，除此之外，還要經(jīng)常檢查風(fēng)扇的情況，一旦發(fā)現(xiàn)損壞立刻對其進(jìn)行檢修和更換。

3結(jié)語

第2篇：變頻技術(shù)論文范文

(1)水泵運行曲線．水泵采用傳統(tǒng)的方式運行，在一般的情況下它的流量和揚程是成反比的。當(dāng)水泵的流量降低時，壓力也會升高，會增大管網(wǎng)的危險性。(2)變頻技術(shù)在電動機的調(diào)試過程中的調(diào)速性能最好，在運行過程中效率比其他設(shè)備的工作效率要高，穩(wěn)定性也比較好。利用變頻技術(shù)對制冷系統(tǒng)中電動機收稿日期:2014－12－24作者簡介:謝修勝(1966－)，男，安徽淮南市人，大學(xué)畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)在國投新集能源股份有限公司劉莊煤礦自動化進(jìn)行調(diào)速有很高的經(jīng)濟效益，所以變頻技術(shù)成為礦井制冷系統(tǒng)中運用越來越廣泛的技術(shù)。

2變頻技術(shù)改造

2．1離心泵與管理特性曲線

從圖1可看出，離心泵在制冷系統(tǒng)的管路工作中，無論出于哪一種工作狀態(tài)下，都只有一個工作點，如圖中A、B、C三個工作點。這三個工作點也是離心泵的工作曲線與管路工作曲線的交點。離心泵若在B點工作，泵輸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;離心泵若在C點工作，泵輸出的能量比管路所需要的能量要少，減少了流量。只有離心泵在A點工作時，泵輸出的能量等同于管路所需要的能量。

2．2水泵工作狀態(tài)

水泵轉(zhuǎn)速與水泵的流量和揚程成正比，水泵在制冷運行的過程中為了保證始終處于高效率區(qū)間內(nèi)，就要調(diào)整水泵的運行模式，也就是根據(jù)實際的需要對水泵的數(shù)量進(jìn)行增減，提高整個礦區(qū)的制冷效率，降低制冷降溫所消耗的能量。

3變頻技術(shù)實施

3．1變頻器

礦井下冷凍水循環(huán)的制冷系統(tǒng)中，每臺變頻器都會帶著一臺水泵，這樣在水泵的運行過程中，即使由于季節(jié)的變化給制冷系統(tǒng)帶來的負(fù)荷程度存在一定差異，變頻設(shè)備都能根據(jù)工作面的承受狀況，調(diào)節(jié)冷凍水循環(huán)的流量。變頻器是由本體、電抗器、濾波器以及其他輔助的機器構(gòu)成，變頻器是對制冷系統(tǒng)中電動機轉(zhuǎn)動的速度進(jìn)行控制，并且對制冷系統(tǒng)中可能會發(fā)生的故障加以預(yù)防，其工作原理主要是依靠變頻器每個構(gòu)成機器間的相互配合。變頻器在使用之前要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試成功之后才能正式投入運行。具體操作步驟是在電源接通后，將變頻器上的轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)換到近距離控制模式，礦井制冷系統(tǒng)中電動機在不同溫度下運行的所需溫度，都可以通過在變頻器上選擇不同的速度來實現(xiàn)。如果在變頻器的運行或啟動時出現(xiàn)故障，都會自動停止運行或啟動。

3．2ABB變頻器

ABB公司的變頻器中，根據(jù)制冷系統(tǒng)不同的負(fù)荷來調(diào)節(jié)冷卻水的循環(huán)流量，主要是依靠對頻率輸出的控制，進(jìn)而控制電動機輸出軸的功率。地面的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)安裝了5臺循環(huán)水泵。

3．3運行方式

礦井制冷系統(tǒng)中關(guān)于變頻器的運用分為兩種模式，根據(jù)溫度對礦井制冷的需求分為夏季和冬季。夏季時，礦井對制冷降溫的要求比較高，所以制冷系統(tǒng)對熱量的負(fù)荷比較重，這也增加了冷卻水的流量。針對這樣的情況，可以通過調(diào)整變頻器的頻率，使變頻器與水泵達(dá)到同時運行的模式，來滿足礦井制冷降溫的要求。冬季時，礦井對制冷的要求相對要低得多，那么制冷系統(tǒng)對熱量的負(fù)荷也隨之降低，同時也減少了對冷卻水流量的要求。所以可以減少水泵的臺數(shù)，采用2臺水泵的運行，并且要求每臺水泵的運行頻率為30HZ左右。并且，由于水泵在冬季消耗的能量較低，一般采用低能耗的運行模式。

4結(jié)論

第3篇：變頻技術(shù)論文范文

在煤礦的機電工程的動力設(shè)計過程中，機械設(shè)備在正常使用的過程中可能并不需要在滿負(fù)荷的情況下進(jìn)行長時間的工作。在這種情況下，為了在滿足生產(chǎn)過程中的動力需求下，應(yīng)該盡量減少電力資源的浪費。本文認(rèn)為利用變頻技術(shù)的特點可以幫助煤礦企業(yè)實現(xiàn)以上要求。變頻技術(shù)中包括了電機傳動技術(shù)、電力電子技術(shù)以及計算機控制技術(shù)，所以說變頻技術(shù)是一項包含了強弱電與機械的綜合技術(shù)。變頻技術(shù)的基礎(chǔ)原理就是通過半導(dǎo)體元件將工頻電流信號轉(zhuǎn)化為其他頻率，再將轉(zhuǎn)化的工頻交流電進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為直流電，根據(jù)逆變器對電壓和電流進(jìn)行控制，最終實現(xiàn)煤礦機電設(shè)備的無級調(diào)速。綜上所述，煤礦機電工程中設(shè)備的變頻技術(shù)就是利用電極的轉(zhuǎn)速與電流頻率之間的同比增長關(guān)系，通過控制電流的頻率來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)動速度。通過變頻技術(shù)能夠有效的控制電機的轉(zhuǎn)動速度，實現(xiàn)電機的穩(wěn)定工作，提高工作效率，實現(xiàn)節(jié)省能源的目的。

2變頻技術(shù)在煤礦機電工程中的應(yīng)用

在煤礦機電工程中，變頻技術(shù)在很多機電設(shè)備中都得到了應(yīng)用，變頻技術(shù)不但能夠使得電機的工作狀態(tài)更加容易調(diào)節(jié)，而且通過現(xiàn)代控制技術(shù)能夠?qū)C電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程、智能的操作。

2.1變頻技術(shù)在提升機中的應(yīng)用實踐

在現(xiàn)代煤礦機電工程中，煤礦提升設(shè)備的主要認(rèn)為就是將煤礦中的礦石與生產(chǎn)工作人員運送到預(yù)先設(shè)置的地點，可以看到煤礦提升設(shè)備在煤礦的生產(chǎn)中作用無法被替代。但是煤礦由于生產(chǎn)的需要，提升設(shè)備需要頻繁的調(diào)整期提升的速度，并且常常需要關(guān)閉與啟動。傳統(tǒng)的對煤礦提升設(shè)備進(jìn)行調(diào)速需要將金屬電阻裝入提升設(shè)備的電機控制電路之中，從而可以不斷的調(diào)整電阻的大小來控制電機的運轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置需要消耗大量的能源，并會產(chǎn)生大量不需要的熱量。而且傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置的調(diào)速范圍非常有限，調(diào)節(jié)精度也不高。特別是在控制提升設(shè)備的下降的時候還需要使用制動裝置控制速度，所以對于電力資源的浪費是很大的，也會對煤礦生產(chǎn)過程造成隱患。而將變頻技術(shù)應(yīng)用在煤礦提升設(shè)備之中，可以從根本上解決傳統(tǒng)的變速裝置所帶來的問題，不僅僅使得設(shè)備的運行更加平穩(wěn)，而且使得生產(chǎn)過程更加安全。變頻技術(shù)的使用可以減少設(shè)備中繼電器的使用數(shù)量，減少電路的維護(hù)費用。而變頻技術(shù)的控制精度相對于傳統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)裝置也具有更大的優(yōu)勢，可以通過修改電路變成命令來實現(xiàn)對煤礦提升設(shè)備的系統(tǒng)功能的改變。事實上，通過變頻技術(shù)改變了提升設(shè)備的通過機械摩擦控制下降速度的減速方式，降低了設(shè)備磨損，延長了機電設(shè)備的使用壽命。

2.2變頻技術(shù)在皮帶設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機電工程中，皮帶設(shè)備與提升設(shè)備相比需要更加的功率。皮帶設(shè)備的工作原理是通過點擊轉(zhuǎn)動牽動皮帶的運轉(zhuǎn)，從而將皮帶上的礦石輸送到設(shè)備的地點。皮帶設(shè)備的工作原理要求其的運作必須通過輪轂與皮帶的相互摩擦而實現(xiàn)。皮帶設(shè)備的運作需要降到的啟動電流，目前我國國內(nèi)大部分的煤炭企業(yè)使用液力耦合設(shè)備來實現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，在軟啟動的時候啟動電流非常大，不僅僅使得電路中電壓產(chǎn)生較大的起伏，而且會加速皮帶設(shè)備中零件的損壞。液力耦合設(shè)備在運作過程中會產(chǎn)生大量熱量，使得相關(guān)設(shè)備的內(nèi)部溫度上升，最終導(dǎo)致設(shè)備機械磨損增加，最終也會造成設(shè)備運行的安全隱患。將變頻技術(shù)引入到皮帶設(shè)備中，不但能夠取代液力耦合設(shè)備實現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，而且使得皮帶設(shè)備在運行和啟動、停止過程中更加穩(wěn)定，并且使得皮帶設(shè)備的能源利用率大大提高。

2.3變頻技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機電工程中，通風(fēng)設(shè)備由于其自身的作用在煤礦企業(yè)的所有機電設(shè)備中占據(jù)了非常重要的位置。為了保證生產(chǎn)現(xiàn)場的空氣流通，需要通風(fēng)設(shè)備一致工作。但是隨著開采深度的增加，對于風(fēng)壓的要求也越來越高，通風(fēng)設(shè)備的功率也會隨之增加。這種情況下，要求通風(fēng)設(shè)備應(yīng)該具有隨著開采深度的變化而不斷的變化。并且通風(fēng)設(shè)備在啟動的時候，需要較大的啟動電流。而是用變頻技術(shù)之后可以對通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行有效的控制，從而極大的減少能源的消耗，并增加通風(fēng)設(shè)備的使用壽命。

3結(jié)語

第4篇：變頻技術(shù)論文范文

變頻技術(shù)與水泵的應(yīng)用密切相關(guān)，變頻器因為與水泵具有不同的功率，就會造成電流和電壓的不穩(wěn)，造成水泵工作效率下降，影響水泵的基本功率發(fā)展，甚至造成水泵無法工作。因此，合理的控制變頻器的功率變化，實現(xiàn)與水泵功率的有效統(tǒng)一，是提高變頻器有效工作的主要目標(biāo)，從而實現(xiàn)事半功倍的效果。變頻器的基本工作原理有自動控制和手動控制。在閉環(huán)條件下，變頻器通過自動控制實現(xiàn)系統(tǒng)的有效測量，調(diào)節(jié)，確定變頻水泵的電機功率，完成對電動機組、變頻器的有效控制。變頻器的有效額定電流是電動機整體額定電流的一倍以上，水泵電動機的內(nèi)部測量值中，水管壓力的主要測定儀器是變速器，通過對水壓的速度測量，確定水管內(nèi)的水流動壓力，將水流動的壓力以信號等等形式傳遞為電信號，通過傳輸系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，完成變頻系統(tǒng)的壓力分析。變頻技術(shù)中的重要設(shè)備是調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)器完成電信號的有效輸出和輸入，其基本輸出的電信號由PID系統(tǒng)控制，而后面的幾個基本零部件依據(jù)邏輯技術(shù)基礎(chǔ)完成有效系統(tǒng)設(shè)計過程。水源從水泵處將水輸入，經(jīng)過管道完成壓力測試，將測試的水管壓力與水流量進(jìn)行比例分析。在一定的時刻條件下，水管的壓力保持一定的值，這樣的壓力會通過電信號完成系統(tǒng)傳遞，傳送到系統(tǒng)調(diào)節(jié)器內(nèi)部，通過對電信號進(jìn)行工業(yè)壓力測試轉(zhuǎn)換，再將其輸送到系統(tǒng)內(nèi)部。確定有效電信號在一定的基礎(chǔ)誤差范圍內(nèi)，對傳輸系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)調(diào)整，確定變頻器可以調(diào)整的電源輸出最大功率和最小功率，實現(xiàn)有效的水泵使用，完成電機轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速調(diào)整。

2水泵自動控制的應(yīng)用

水泵自動化可以采用電路系統(tǒng)內(nèi)的軟件和硬件系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和調(diào)整，通過編程操控，對數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，實現(xiàn)多臺水泵的自動開啟、停止、功能疊加或轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)自動控制，應(yīng)急處理。采用浮球水位控制原理，調(diào)節(jié)自動控制標(biāo)準(zhǔn)。在實際的電機傳動水泵自動調(diào)節(jié)過程中，通過調(diào)節(jié)電動機的頻率確定功能效果，對水泵的基本效率進(jìn)行節(jié)約處理。減少未使用調(diào)頻水泵的調(diào)頻次數(shù)，提高水泵能源的調(diào)頻使用效果，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)水廠工業(yè)頻率調(diào)整，結(jié)節(jié)約不必要的電能費用。變頻技術(shù)調(diào)節(jié)分為交流變直流、直流變交流兩種。在工業(yè)生產(chǎn)活動中，交流變直流的應(yīng)用較為常見，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。前者的組成電路由整流器、電路逆流器、過濾器綜合組合，形成變頻裝置設(shè)備。將交流電轉(zhuǎn)換為直流電是依靠整流器完成。整流器是供電設(shè)備的逆變裝置。在電路交直流轉(zhuǎn)換過程中，電路會剩余一部分交流電，將直流電中的交流部分過濾的設(shè)備是過濾器裝置。電流過濾器是將電流重新分化，去電電流中不穩(wěn)定的元素，完成交流電或直流電的平穩(wěn)過渡，最終實現(xiàn)電流的逆變過程，輸出需要的直流電流或交流電流。電流逆變和電流整流是相互對立的，也是通過調(diào)頻控制電路，完成電路橋接。電機應(yīng)用電路中的電流進(jìn)行交換處理，實現(xiàn)有效輸出。調(diào)節(jié)電機的運轉(zhuǎn)頻率，從而提高電機的運轉(zhuǎn)速度，確保水泵的有效功率。電機在使用過程中，通過調(diào)頻控制技術(shù)完善電源的有效功率設(shè)定，逐步改善電源的有效頻率，確保頻率的使用效果。逐步增加電機轉(zhuǎn)速。通過控制電流的使用頻率，提高水泵的使用壽命，改善水泵基礎(chǔ)運行環(huán)境，逐步減少水泵的基礎(chǔ)維修費用，降低人力消耗，降低物力消耗，減少噪聲污染水平，確保工作人員的基本工作環(huán)境。

3結(jié)語

第5篇：變頻技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】無負(fù)壓供水 自動供水 供水設(shè)計變頻供水 變頻無負(fù)壓 恒壓供水

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一．引言。

通常來講，一般所說的無負(fù)壓供水是指采用無負(fù)壓變頻供水設(shè)備提供水源供給。采用無負(fù)壓自動供水，能直接同自來水管連接，不會對市政管道造成任何副作用，也不存在二次污染，同時具有全封閉，占地面積小、無污染、安裝簡單、運行可靠、使用維護(hù)方便等諸多優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到城鎮(zhèn)供水管道系統(tǒng)中。

二．無負(fù)壓自動供水設(shè)計。

1. 無負(fù)壓供水系統(tǒng)組成。

無負(fù)壓供水主要由無負(fù)壓穩(wěn)流罐、壓力罐（隔膜式或氣囊式膨脹罐）、無負(fù)壓控制柜、水泵、電機、過濾器、倒流防止器、傳感器、電接點壓力表、管路組件、底座等組成。

各種形式的無負(fù)壓設(shè)備:

1.穩(wěn)壓補償式無負(fù)壓供水設(shè)備

2.箱式無負(fù)壓供水設(shè)備

3.疊壓高位調(diào)蓄供水設(shè)備

4.自來水加壓泵站

2.無負(fù)壓自動供水系統(tǒng)組成。

主要由三部分構(gòu)成。第一部分是前置管路，包括接市政管網(wǎng)、倒流防止器、過濾器、加氯機或臭氧接口；第二部分是無負(fù)壓自動調(diào)節(jié)裝置，包括氣壓罐、隔膜、真空抑制裝置、排污閥、紫外線消毒器、報警裝置、真空表等；第三部分是變頻調(diào)速增壓裝置，包括水泵組、保壓裝置、變頻控制柜、遠(yuǎn)傳壓力表、用戶管網(wǎng)等。

3.設(shè)計功用。

無負(fù)壓供水設(shè)備通過智能控制控制技術(shù)與穩(wěn)壓補償技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備對市政管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓，保證向用戶管網(wǎng)不間斷供水。設(shè)備采用的流量控制器在維持最低服務(wù)壓力的基礎(chǔ)上能夠自動調(diào)節(jié)市政管網(wǎng)向設(shè)備的輸入水量，確保市政管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓，用水高峰期時能量儲存器釋放預(yù)充的一定壓力的氮氣，保證穩(wěn)壓補償罐高壓腔的水帶有一定壓力補償?shù)胶銐呵恢?，在一定時間內(nèi)可補充市政管網(wǎng)來水量的不足，通過雙向補償器，在用水低谷期時對穩(wěn)壓補償罐進(jìn)行蓄能，對用戶管道起穩(wěn)壓補償作用，夜間及小流量供水時可通過小型膨脹罐供水，防止水泵頻繁啟動。充分利用了市政管網(wǎng)的壓力，節(jié)能效果顯著。水泵如果直接連接在市政管網(wǎng)上，不需要建造蓄水池，直接與市政管網(wǎng)連接，但我國城市供水條例規(guī)定為了防止對周圍居民用水產(chǎn)生影響，不許將生活、生產(chǎn)水泵直接安裝在市政管網(wǎng)上。 為了解決供水設(shè)備既可串接在市政供水管網(wǎng)上又不產(chǎn)生負(fù)壓，更不影響其它用戶的用水，需要在水泵進(jìn)口與市政管網(wǎng)之間增設(shè)無負(fù)壓流量控制器、分腔式穩(wěn)壓補償罐,雙向補償器等，無負(fù)壓流量控制器時刻監(jiān)視市政管網(wǎng)壓力，在保證市政管網(wǎng)不產(chǎn)生負(fù)壓的同時還可充分利用市政管網(wǎng)原有壓力。

4.無負(fù)壓自動供水系統(tǒng)的設(shè)計原理。

當(dāng)市政自來水管網(wǎng)的壓力P1低于用戶管網(wǎng)所需壓力P2時，控制系統(tǒng)會自動發(fā)出信號，控制變頻泵軟啟動運行，直到用戶管網(wǎng)的實際壓力P=P2，變頻器控制變頻泵以一恒定的轉(zhuǎn)速運行。市政自來水管網(wǎng)的壓力Pl越高，則變頻泵的轉(zhuǎn)速越低：市政自來水管網(wǎng)的壓力Pl越低，則變頻泵的轉(zhuǎn)速就越高。而當(dāng)PI=P2時，變頻泵就延時休眠，即充分利用自來水原有的壓力，以確保用戶所需要的壓力恒定。當(dāng)壓力下降到喚醒值時，水泵自動喚醒。變頻泵的進(jìn)水口與隔膜無負(fù)壓罐相連，微機時刻檢洲隔膜無負(fù)壓罐的壓力，通過吸氣(排氣)來穩(wěn)定隔膜無負(fù)壓罐內(nèi)的壓力和自來水進(jìn)水的壓力，使其不產(chǎn)生負(fù)壓，從而保證整個自來水管網(wǎng)的正常供水。如果產(chǎn)生瞬時負(fù)壓，微機自動發(fā)出指令，先延時停止所有的工頻泵，再延時變頻減速，不停機，既能保證用戶用水，又可以緩和瞬時負(fù)壓情況。當(dāng)市政自來水管網(wǎng)的壓力P1信號控制器出現(xiàn)故障時，報警裝置發(fā)出報警信號給變頻控制柜控制水泵，并發(fā)出聲光報警。

5.無負(fù)壓供水設(shè)計的特點

（1）變頻供水系統(tǒng)關(guān)鍵的調(diào)節(jié)部件是變頻器，控制設(shè)備是可編程控制器和人機界面觸摸屏，采用雙變頻器交互切換的設(shè)計，在水泵切換時，能保證系統(tǒng)水壓不會波動。

（2）穩(wěn)流罐選擇不銹鋼穩(wěn)流罐，該罐為立式或臥式結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。穩(wěn)流材質(zhì)采用食品級不銹鋼，具有較強的耐腐性，符合國家衛(wèi)生飲用水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)；穩(wěn)流罐耐壓0.6MPa，具有較好的氣密性；罐體進(jìn)出口為法蘭連接方式，方便與系統(tǒng)其他設(shè)備的連接；穩(wěn)流罐下方設(shè)置有排污口。側(cè)面安裝了不銹鋼液位計，罐中水位情況一目了然，天泉供水罐體采用鏡面拋光技術(shù)。

（3）無負(fù)壓供水設(shè)備選用不銹鋼浮球式負(fù)壓消除裝置。加裝空氣過濾器，將空氣與水隔開，杜絕污染，過濾級別為F5；≥5μm微粒去除率為99％；≤1μm微粒去除率為70％。

（4）無負(fù)壓供水設(shè)備設(shè)計雙重防護(hù)措施防止產(chǎn)生負(fù)壓，一是裝在穩(wěn)流罐上的負(fù)壓抑制器在管網(wǎng)供水量小于用戶用水量時自動開啟，通過導(dǎo)氣口將穩(wěn)流器與大氣導(dǎo)通，以避免市政管網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)壓；二是在穩(wěn)流器與市政管網(wǎng)連接管道上裝有壓力傳感器，由微機實時進(jìn)行檢測，當(dāng)壓力值過低時微機向變頻器發(fā)出降低運行頻率指令，控制變頻器輸出頻率，調(diào)低水泵工作轉(zhuǎn)速，從而調(diào)低設(shè)備供水量，使設(shè)備供水量不大于市政管網(wǎng)供水量，這樣也保證了穩(wěn)流器不會對市政管網(wǎng)形成負(fù)壓吸水的現(xiàn)象。

（5）設(shè)備與管網(wǎng)連接處加裝倒流防止器（防污隔斷閥），能夠?qū)⒐┧疀]備內(nèi)同流水帶來的污染與市政管網(wǎng)完全隔開，泵組設(shè)備為整機結(jié)構(gòu)，由不銹鋼管或鋼骨架塑料復(fù)合管連接而成。

（6）系統(tǒng)中設(shè)置了膈膜氣壓罐。氣壓罐有緩沖和保壓的功能，配合節(jié)能型供水軟件，系統(tǒng)可以實現(xiàn)小流量“保壓停機”功能，可以大大節(jié)約運行費用。

（7）噪聲考慮。①選用低噪聲電機和沖壓水泵，采用改變變頻器載波頻率的方式來降低從供水設(shè)備上發(fā)出的噪音。②水泵基礎(chǔ)安放減振器，水泵進(jìn)出口等相連端采用橡膠軟接。

三.無負(fù)壓自動供水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。

水泵吸水口的自來水管網(wǎng)壓力為Pl，水泵的出口設(shè)計壓力為P2，則水泵的出口實際壓力將降低至Ps=P2一P1(因水泵阻力等造成的水頭損失不計)，但自來水管網(wǎng)壓力在一日之內(nèi)變幅較大，當(dāng)用戶為24h用水時，通常按最小自來水管網(wǎng)壓力P1min考慮，故一般水泵額定壓力按Pe=P2一P1min選用。此時，水泵額定壓力與實際壓力之差為Pe—Ps=P1一P1min≥0，因此當(dāng)水泵按工頻(50Hz)運行時，將造成能量的浪費。如果采用變頻器帶動水泵，水泵的實際工作轉(zhuǎn)速是以水泵出口的壓力值為主參數(shù)，即實際出口的壓力值始終恒定在P2上而不會造成壓力水頭的損失。其工作過程是：首先微機檢測壓力傳感器的實際壓力值，若Ps

六．結(jié)束語。

無負(fù)壓自動供水設(shè)計要結(jié)合當(dāng)?shù)毓┧疇顩r和實際供水特征，經(jīng)過技術(shù)比較后進(jìn)行確定，在工藝上要盡量選擇新工藝，選用新設(shè)備。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃偉中 無負(fù)壓自動供水設(shè)計的探討[期刊論文] 《廣東建材》 2006年3期

[2]宋蕾 探討無負(fù)壓供水技術(shù)在市政給水管網(wǎng)設(shè)計中的應(yīng)用[期刊論文] 《科技致富向?qū)А?012年19期

[3]楊冬強 無負(fù)壓供水系統(tǒng)的探討 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 2011年21期

[4]黃隆雁 淺談無負(fù)壓自動供水設(shè)計 [期刊論文] 《廣東建材》2010年7期

第6篇：變頻技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：凝結(jié)水泵，變頻，熱工控制，技術(shù)改造，節(jié)能降耗

 

一拖二

0　引言

華電包頭發(fā)電廠為鞏固管理節(jié)能降耗成果，進(jìn)一步降低發(fā)電成本，提高經(jīng)濟效益，針對機組運行指標(biāo)現(xiàn)狀和存在的差距，首先以凝結(jié)水泵變頻改造為起點，展開了節(jié)能降耗技術(shù)改造的序幕。也為新建火電項目實施高壓電機變頻改造開了先河。

1 凝結(jié)水泵變頻改造熱工控制的可行性

1.1 凝結(jié)水系統(tǒng)運行現(xiàn)狀

華電包頭電廠凝結(jié)水泵變頻（以下簡稱凝結(jié)水泵變頻）改造前凝結(jié)水系統(tǒng)運行情況是一臺機組配置兩臺凝結(jié)水泵，正常情況下，一臺凝結(jié)水泵運行，一臺備用。通過除氧器水位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)除氧器水位。這樣，不論在何種運行工況下，凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速基本維持不變，出口流量只能由除氧器水位調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。除氧器水位調(diào)節(jié)閥為電動執(zhí)行機構(gòu)，動作頻繁，易出現(xiàn)故障，降低了系統(tǒng)運行可靠性；凝結(jié)水母管壓力高須提高管道系統(tǒng)的耐壓性能，加大了系統(tǒng)泄漏的可能，增加了相關(guān)設(shè)備的維護(hù)費用。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)?？傊Y(jié)水泵出口壓力高、除氧器水位調(diào)節(jié)閥節(jié)流損失大，使得凝結(jié)水系統(tǒng)效率降低、維護(hù)費用提高，最終導(dǎo)致能源浪費，發(fā)電成本提高。正常情況下除氧器工作壓力是0.5MPa～0.8MPa，消除除氧器至凝結(jié)水泵的靜壓差及管道損失總壓降約為0.4Mpa，凝結(jié)水母管壓力在0.9MPa～1.2MPa左右即可滿足要求。但是機組正常運行起來壓力在3MPa～4MPa，除氧器水位調(diào)節(jié)閥造成的節(jié)流損失相當(dāng)大。

1.2 DCS系統(tǒng)資源使用狀況

目前華電包頭發(fā)電廠凝結(jié)水泵的相關(guān)聯(lián)鎖保護(hù)控制模塊,掃描周期為0.1秒，負(fù)荷率30％～40%。本次改造新增組態(tài)需增加功能塊50個左右后，對控制模塊負(fù)荷率幾乎沒有變化，滿足電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求即控制模塊負(fù)荷率小于60%，能夠保證設(shè)備的正常運行。

華豫電廠除氧器水位的相關(guān)控制模塊負(fù)荷率為24.0%～25.4%，掃描周期0.5秒。本次改造需增加功能塊50個左右，改造后負(fù)荷率變?yōu)?5.0%～26.4%，具備增加功能塊的條件。

由上可見華電發(fā)電廠DCS控制系統(tǒng)完全滿足凝結(jié)水泵變頻改造的要求。

1.3 控制方式

華電包頭發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻改造前，除氧器水位控制是通過調(diào)節(jié)除氧器水位調(diào)門的開度實現(xiàn)，由除氧器水位自動單沖量、除氧器水位自動三沖量及手動控制等控制方式組成，凝結(jié)水流量小于18%時為單沖量調(diào)節(jié)，凝結(jié)水流量大于21%時為三沖量調(diào)節(jié)。均為節(jié)流調(diào)節(jié)，節(jié)流損失大，能耗較高。

由于凝結(jié)水泵只能運行在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，在低負(fù)荷時變頻泵已處于最低限制轉(zhuǎn)速運行，調(diào)節(jié)性能變差，如沒有除氧器水位調(diào)門的協(xié)助將不能維持除氧器水位。所以只考慮凝結(jié)水泵變頻調(diào)節(jié)三沖量自動。根據(jù)目前華豫華電包頭發(fā)電廠負(fù)荷分布情況看，發(fā)電負(fù)荷通常在300MW以上，符合變頻泵調(diào)節(jié)要求。在啟、停機或異常運行工況時可利用除氧器水位調(diào)門協(xié)助控制除氧器水位，完全可以維持除氧器水位在正常范圍內(nèi)。

因此，華電包頭發(fā)電廠具備實現(xiàn)凝結(jié)水泵改變頻調(diào)節(jié)控制功能的條件。

1.4可行性研究結(jié)論

綜合上述論斷，火力發(fā)電機組實施凝結(jié)水泵變頻等節(jié)能降耗措施是大勢所趨，是提高電廠競爭力的可行途徑。根據(jù)華電包頭發(fā)電廠設(shè)備現(xiàn)狀和實施凝結(jié)水泵變頻改造所需的條件，目前華電包頭發(fā)電廠在熱工控制方面完全具備實施凝結(jié)水泵變頻改造的必要條件。

2 凝結(jié)水泵變頻改造熱控設(shè)計方案說明

凝結(jié)水泵變頻采用“一拖二”的改造方式，即A、B凝結(jié)水泵共用一臺變頻器，機組運行中采用變頻凝結(jié)水泵運行、工頻凝結(jié)水泵備用的方式，根據(jù)設(shè)備缺陷及定期輪換情況，完成凝結(jié)水泵的工頻/變頻切換操作。

凝泵變頻器示意圖

2.1熱工聯(lián)鎖保護(hù)說明

1）凝結(jié)水泵在工頻運行時，凝結(jié)水壓力低聯(lián)鎖備用泵的保護(hù)定值不變?nèi)詾?.5MPa；

2）凝結(jié)水泵在變頻運行時，壓力低聯(lián)鎖備用泵的保護(hù)定值0.6MPa～2.5MPa（隨除氧器的壓力變化而變化），并且在凝結(jié)水泵變頻畫面中始終跟蹤顯示壓力低聯(lián)鎖保護(hù)的定值；

3）在凝結(jié)水泵變頻器投入“自動控制”時，除氧器水位調(diào)節(jié)閥自動切換到“手動控制”，運行人員根據(jù)負(fù)荷情況開大或關(guān)小除氧器水位調(diào)節(jié)閥。為獲得最大節(jié)能效果，在凝泵轉(zhuǎn)速具備一定調(diào)節(jié)裕量的前提下應(yīng)盡量開大除氧器水位調(diào)節(jié)閥，以降低凝泵轉(zhuǎn)速，具體情況要根據(jù)在相應(yīng)負(fù)荷下，進(jìn)行除氧器水位調(diào)節(jié)閥開度動態(tài)試驗后獲得；

4）凝結(jié)水泵在變頻狀態(tài)下，當(dāng)變頻器啟動后聯(lián)動開啟出口電動門，變頻器停運或故障跳閘時聯(lián)動關(guān)閉出口電動門；

5）凝結(jié)水泵變頻運行、工頻備用時，如變頻器故障、6KV開關(guān)故障及凝結(jié)水壓力低保護(hù)動作，工頻凝結(jié)水泵聯(lián)鎖啟動，除氧器水位調(diào)節(jié)閥根據(jù)當(dāng)時負(fù)荷自動關(guān)閉至一定的開度，這一開度僅是依據(jù)日常運行獲得的經(jīng)驗曲線，待調(diào)節(jié)閥關(guān)閉至一定開度后由運行人員手動干預(yù)維持除氧器水位；

6）為保證凝結(jié)水母管壓力，試驗時暫定變頻凝結(jié)水泵最低轉(zhuǎn)速為50％額定轉(zhuǎn)速，即744.5r/min～1489 r/min范圍內(nèi)調(diào)整。在報警畫面中增加凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速低（小于850rpm）報警功能，提示運行人員適當(dāng)關(guān)小除氧器水位調(diào)節(jié)閥，保持凝結(jié)水泵的變頻調(diào)節(jié)能力。

3變頻改造性能分析比較

華電包頭發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻改造前，除氧器水位控制是通過調(diào)節(jié)除氧器水位調(diào)門的開度實現(xiàn)，由除氧器水位自動單沖量、除氧器水位自動三沖量及手動控制等控制方式組成，均為節(jié)流調(diào)節(jié)，節(jié)流損失大，能耗較高。

當(dāng)發(fā)電機負(fù)荷變化時，水泵轉(zhuǎn)速與流量跟隨變化，同時水泵的效率曲線也跟隨轉(zhuǎn)速改變，始終工作在最大效率附近。轉(zhuǎn)速減小時，電機的能耗將以其三次方的速率下降，因此變頻調(diào)速的節(jié)電效果非常顯著。另外，凝結(jié)水泵變速運行時，由于除氧器水位調(diào)節(jié)閥全開，消除了除氧器水位調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損失，且凝結(jié)水泵出口壓頭大大下降（約為0.7～1.3MPa）。凝結(jié)水母管內(nèi)凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵最小流量調(diào)節(jié)閥、凝結(jié)水母管至補給水箱調(diào)節(jié)閥、低旁減溫水閥、三級旁路減溫水閥、凝汽器后缸噴水減溫閥、疏水?dāng)U容器減溫水閥等處的漏流量大大降低甚至消失，從而降低了凝結(jié)水泵負(fù)荷，從另一方面節(jié)約了電能。由于凝結(jié)水泵出口壓力的降低，節(jié)約了為避免泄漏檢修上述閥門的維護(hù)費用。論文參考網(wǎng)。

4總結(jié)

華電包頭發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻改造采用“一拖二”配置，比“一拖一”配置降低了初期投資成本約50%，變頻器的利用率也得到了提高。預(yù)計其投資將在投運后一年收回。通過整個改造工程的實施，節(jié)約了投資建設(shè)費用，降低了相關(guān)設(shè)備的維護(hù)費用，大大減少了凝結(jié)水泵電機的電能損耗，在各方面均達(dá)到了節(jié)能目標(biāo)。

［參考文獻(xiàn)］

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2.《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程》 DL/T659-1998

3.《高壓變頻調(diào)速控制節(jié)能原理分析》

中國電力　2003,1

4.《高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)手冊》 利德華福電氣技術(shù)有限公司

第7篇：變頻技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：交流交頻調(diào)速，SPWM，DSP，逆變器

 

隨著節(jié)能環(huán)保概念逐漸推廣，越來越多的工業(yè)控制領(lǐng)域正想方設(shè)法降低能耗，電機變頻調(diào)速就是一種很好的節(jié)能方式，已逐步應(yīng)用到家電、工控等領(lǐng)域。目前變頻調(diào)速多數(shù)采樣專用模塊來實現(xiàn)，成本較高。因此，本文設(shè)計了一種成本相對較低的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用SPWM（正弦脈寬調(diào)制）技術(shù)，利用DSP（數(shù)字信號處理器）進(jìn)行控制，取得了很好控制效果。論文參考網(wǎng)。

1、SPWM產(chǎn)生方法

SPWM的產(chǎn)生是以一個正弦波作為基準(zhǔn)波（調(diào)制波），用一列等幅的三角波（即載波）與基準(zhǔn)正弦波相交，由它們的交點確立逆變器的開關(guān)模式，當(dāng)基準(zhǔn)正弦波高于三角波時使開關(guān)器件導(dǎo)通，而當(dāng)基準(zhǔn)正弦波低于三角波時，使開關(guān)器件截止，從而使逆變器輸出一系列脈沖波，如圖一所示。

圖一 SPWM波形產(chǎn)生示意圖

SPWM的形成通過采樣獲得，采樣可分為規(guī)則采樣（只在三角波頂點采樣）和不規(guī)則采樣（在三角波頂部和底部同時采樣）[1]。論文參考網(wǎng)。由于不規(guī)則采樣所形成的階梯波比規(guī)則采樣更接近于正弦波，因此這里采用此法。設(shè)三相交流電U，V，W，其電壓波形相差120º，設(shè)采樣點數(shù)為K，K=0，1，2，……2N-1，載波比（即正弦波周期與三角波周期之比）為N，則當(dāng)K為偶數(shù)時，U相對應(yīng)開關(guān)器件關(guān)閉和導(dǎo)通時間分別為

toff=Ts/2〔1-Msin(R180º/N)〕

ton=Ts/2〔1+Msin(R180º/N)〕

對于V相，有

toff=Ts/2〔1-Msin(R-2/3N)180º/N〕

ton=Ts/2〔1+-Msin(R-2/3N)180º/N〕

對于W相，有

toff=Ts/2〔1-Msin(R+2/3N)180º/N〕

toff=Ts/2〔1+Msin(R+2/3N)180º/N〕

式中 M—調(diào)幅比，即正弦波幅與三角波幅值之比，0＜M＜1

TS——采樣周期，TS=Tt/2

同理，當(dāng)K為奇數(shù)時，相應(yīng)可求得toff' ton'則ton+ton'即為開關(guān)器件導(dǎo)通時間，toff'+ toff''為關(guān)斷時間。

為改善PWM波形，使開關(guān)器件的開關(guān)頻率限制在適當(dāng)范圍之內(nèi)，因此在整個調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，載波比N要有、若干不同的值，對三相交流電機而言，由于各相相位差為120º，故載波比N必須取3的倍數(shù)，而在一定的n值下，調(diào)幅比M與頻率f也有確定的關(guān)系，而它們的關(guān)系與U-f曲線有關(guān)。當(dāng)變頻器工作時，U-f曲線應(yīng)滿足負(fù)載要求，為此調(diào)頻的同時相應(yīng)改變了M值，以改變脈沖寬度，從而改變輸出電壓。論文參考網(wǎng)。

在確定了參數(shù)M、TS、N、K之后，各相在某點處的導(dǎo)通關(guān)斷時間即可求出，若求出所有采樣點的開通和關(guān)斷時間，即可得出相應(yīng)頻率下的SPWM波形。

2、系統(tǒng)硬件實現(xiàn)方法

由于采用不規(guī)則采樣法，這就要求主控芯片有較高的運算速度，這里我們選用TI公司的TMS320LF2407DSP作為主控芯片，它是TI公司2000系列DSP中較為優(yōu)秀的一種芯片，執(zhí)行速度達(dá)30MIPS，使得指令周期縮短到33ns(30MHz)，從而提高控制器實時處理能力，此外其還具有兩個事件管理模塊，每個模塊均含有8個16位的PWM通道，可以實現(xiàn)PWM的對稱和非對稱波形，可編程的PWM死區(qū)控制，尤其適合應(yīng)用于電機控制。系統(tǒng)控制框圖如圖二所示。

圖二系統(tǒng)框圖

2.1逆變器電路

逆變器開關(guān)器件采用IGBT（絕緣柵型雙極晶體管）。它綜合BJT和MOSFET的特點，使得開關(guān)速度高達(dá)20KHz，這樣既減少了噪聲污染，提高效率，又可使驅(qū)動電路變得簡單，（因其為壓控器件），而且它耐壓高、容量大，尤其適合在電機拖動場合的逆變器電路上應(yīng)用。根據(jù)電機容量，我們選擇SGL60N90IGBT作為開關(guān)器件，為保證可靠性，驅(qū)動電路采用IGBT專用模塊M57962L（若要求不高，亦可選用IR2130作為驅(qū)動芯片），其本身帶有高速光耦和短路保護(hù)及慢關(guān)斷功能，可有效保護(hù)控制芯片和開關(guān)器件的安全。

2.2控制電路

控制電路主要由DSP芯片組成，頻率給定由電位器輸出，經(jīng)U/F轉(zhuǎn)換后送入DSP的AD采樣端口，也可由鍵盤給定。SPWM波形由DSP的6個PWM通道輸出，經(jīng)緩沖隔離后SNG送到驅(qū)動電路，控制IGBT的交替導(dǎo)通。利用鍵盤設(shè)定加速、減速分步控制程序，使電機轉(zhuǎn)速按照軋制工藝要求變化，從而滿足不同要求。

由于電動機的多變量、強耦合特性，使得DSP處于強干擾環(huán)境中，因此DSP的安全防護(hù)電路是整個系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運行的關(guān)鍵，有必要采取多種保護(hù)措施來保證系統(tǒng)的安全。這里我們采取了過流、過壓、短路等保護(hù)措施，各種保護(hù)信號采樣采用霍爾傳感器，不僅提高了動態(tài)響應(yīng)特性，同時又實現(xiàn)了電氣隔離。利用DSP的PDPINT和CAP引腳功能，在遇到異常情況時關(guān)斷PWM，從而保證逆變器的安全。

3、軟件實現(xiàn)

系統(tǒng)軟件的主要功能是依據(jù)設(shè)定頻率，計算出U、V、W三相的PWM輸出脈沖寬度。其由三部分組成，即主程序、定時器周期中斷子程序和保護(hù)中斷子程序。主程序負(fù)責(zé)各種初始化工作，保護(hù)子程序完成故障監(jiān)控和故障處理功能。程序主體是定時器周期中斷子程序，負(fù)責(zé)完成SPWM的算法。

4、結(jié)束語

以上的設(shè)計經(jīng)調(diào)試完成之后應(yīng)用于某軋管機上，使軋管機工作實現(xiàn)了無級調(diào)速，操作人員能按工藝要求調(diào)節(jié)軋制速度，從而提高管材表面質(zhì)量。由于變頻器啟動平穩(wěn)，調(diào)節(jié)平滑，減少了對管材沖擊，而且能耗比原來減少了15%左右，在實際生產(chǎn)中取得令人滿意的效果。

參考文獻(xiàn)：

1.王曉明編著；北京航空航天大學(xué)出版社，2009年9月；

第8篇：變頻技術(shù)論文范文

1 高壓變頻器的調(diào)速技術(shù)及其優(yōu)越性

調(diào)速方式主要有串級調(diào)速、內(nèi)反饋串級調(diào)速、液力耦合器調(diào)速、高壓變頻調(diào)速等方法。但前三種方法都有其不可避免的缺點，串級調(diào)速缺點包括：難以實現(xiàn)系統(tǒng)配套、控制系統(tǒng)復(fù)雜、對電網(wǎng)影響大；內(nèi)反饋串級調(diào)速缺點包括：電機需要配套、容易出現(xiàn)事故、對電網(wǎng)影響大、設(shè)備老化快；液力耦合器調(diào)速缺點包括：精度低、啟動電流大、維修困難成本高。由于目前電力電子技術(shù)的發(fā)展，計算機控制技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代通信技術(shù)、高壓電氣以及電機拖動等綜合性領(lǐng)域的學(xué)科技術(shù)不斷成熟，因此相比于其他調(diào)速方式，高壓變頻調(diào)速有無法比擬的優(yōu)點：（1） 模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，增強了產(chǎn)品的互換性；采用光纖通訊技術(shù)，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力和可靠性（2）由于變頻器采用的是液晶顯示界面，觸摸式調(diào)整面板，可以同步顯示電壓、電流、電機轉(zhuǎn)速、頻率，所以可以非常直觀的顯示出電機工作時的狀態(tài)。（3）準(zhǔn)確地顯示頻率分辨率以及精確的調(diào)速精度，可以滿足全部生產(chǎn)工藝狀況的需要。（4）高壓變頻器帶有國際通用外部接口，可以與可編程控制器及工控機等儀表相互連接，還可以與其原設(shè)備控制回路相互連接，構(gòu)成部分閉環(huán)系統(tǒng)。（5）由于具有工業(yè)電氣保護(hù)和電力電子保護(hù)功能，保證高壓變頻器以及電機在運行正?；蚬收蠒r有可靠的安全保障。（6）由于電機具有軟制動、軟啟動，且啟動的電流小并小于電機的額定電流，電機啟動的時間連續(xù)且可調(diào)?？蓽p少對電網(wǎng)的負(fù)面影響。（7）具有近程和遠(yuǎn)程操作功能，可以通過互聯(lián)網(wǎng)等方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。（8）可減少配件損耗，能夠延長設(shè)備壽命，降低成本、提高勞動效率。

2 風(fēng)機高壓變頻器的節(jié)能原理分析

2.1 發(fā)電廠風(fēng)機的基本參數(shù)

Q為風(fēng)量（m3/h）：單位時間內(nèi)，風(fēng)機所輸送的空氣量。

H為風(fēng)壓（Pa或MPa）：空氣經(jīng)過風(fēng)機時，單位體積空氣所增加的能量。

n為轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）：風(fēng)機葉輪單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)。

Ps為軸功率（kW）：原動機加載在風(fēng)機轉(zhuǎn)軸上的功率。

Pn為有效功率（kW）：單位時間內(nèi)，風(fēng)機對空氣做功的實際功率。

η為風(fēng)機效率：風(fēng)機對空氣做功，有部分損失而不能將能量全部傳遞給空氣，一個評價風(fēng)機優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 風(fēng)機調(diào)速節(jié)電原理分析

采用調(diào)節(jié)風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)控制風(fēng)量的方法與調(diào)節(jié)風(fēng)門的方法相比較，有明顯的節(jié)電效果。原理如圖1所示。

在圖1中，曲線1表示風(fēng)機在恒速下風(fēng)壓——風(fēng)量的特征曲線，曲線2表示風(fēng)機在恒速下功率——風(fēng)量的特征曲線；曲線3表示管網(wǎng)的阻力特性的曲線（風(fēng)門全開的情況）。

假設(shè)風(fēng)機設(shè)計在工況為A點時，為效率最高。此時，風(fēng)機輸出的風(fēng)量Q是100%，軸功率（Ps1）與風(fēng)壓（H1）和風(fēng)量（Q1）的乘積成正比關(guān)系，即Ps1與由OQ1AH1圍成的圖形面積成正比。

當(dāng)風(fēng)量需要調(diào)節(jié)時，例如：將風(fēng)量從額定的100%減少至風(fēng)量的50%，即從Q1至Q2時，如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量，使管網(wǎng)阻力特性的曲線由曲線3變?yōu)榍€4。也就是說，由于風(fēng)門減小開度而增加了內(nèi)部管網(wǎng)的阻力。同時，系統(tǒng)的圖示工作點也由A點移動至B點。容易看出，雖然風(fēng)量降低了，但由于風(fēng)壓增加，Ps2與OQ2BH2圍成的圖形面積成正比。且同Ps1相比較，相差不多。

但如果采用通過調(diào)節(jié)[提供論文寫作和寫作論文服務(wù)]轉(zhuǎn)速控制風(fēng)量的方法，風(fēng)機轉(zhuǎn)速從原來的n1降低至n2。根據(jù)風(fēng)機參數(shù)的比例規(guī)律可知，可繪出在轉(zhuǎn)速n2情況下的風(fēng)壓——風(fēng)量的特性曲線5，風(fēng)機的工況用C點表示。可見，在滿足相同的風(fēng)量Q2的情況下，風(fēng)壓能大幅度降到H3，軸功率因與OQ2CH3成正比，也會有明顯的下降。所節(jié)約功率與面積OQ1AH1和OQ2CH3的差值成正比。因此，可以看出，當(dāng)選用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來控制風(fēng)量的方法，其經(jīng)濟效益十分明顯的。

由流體力學(xué)可得，風(fēng)量正比于轉(zhuǎn)速的改變，風(fēng)壓正比于轉(zhuǎn)速改變的平方，軸功率正比于轉(zhuǎn)速改變的立方。

當(dāng)其需要的風(fēng)量減少時，風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降時，風(fēng)機功率以轉(zhuǎn)速的立方下降。當(dāng)其需要的風(fēng)量為額定風(fēng)量的50%時，可知軸功率下降至額定功率的12.5%。通過上面可以看出，調(diào)速節(jié)電的效果是十分明顯的。

3 高壓變頻器投產(chǎn)運營后的節(jié)能效果分析

（1）因投入變頻器后，風(fēng)道擋板處在全開位置，風(fēng)道擋板的壓流損失降低為0。（2）由于變頻器可以非常平滑且穩(wěn)定地調(diào)量，因此，運行人員就可以更加自如地調(diào)控燃燒。（3）當(dāng)投入變頻器后，可以大大改善鍋爐的燃燒自動控制系統(tǒng)的工作狀況，從而使自動裝置的工作可靠性大大地提高。（4）如果電機的容量為800kW，大于風(fēng)機的額定功率，這部分多余的容量將不會參與有效的利用，從而造成浪費。而投入變頻器后，利用變頻器可以超速的能力和功能，在不超出電機額定容量的前提下，可以使風(fēng)速超速到2.5%，因而在機滿負(fù)荷下可使得吸風(fēng)機風(fēng)壓顯著提高，鍋爐的燃燒狀況明顯得到改善。（5）由于變頻器具有軟啟動功能，這樣就減少了電動機啟動時的啟動電流。從而有效減輕了啟動機械轉(zhuǎn)矩對電動機的機械損傷，有效的延長了電動機的使用壽命。

4 結(jié)語

高壓變頻器技術(shù)較為直觀、可靠、安全，將高壓變頻器應(yīng)用在引風(fēng)機、二次引風(fēng)機上，具有近程和遠(yuǎn)程操作功能，對電網(wǎng)的負(fù)面影響小，能直接降低生產(chǎn)用電成本較低等優(yōu)點。此外，高壓變頻器技術(shù)能夠提高設(shè)備及機組的可靠性，降低機組故障帶來的隱形成本，實現(xiàn)了發(fā)電廠的節(jié)能，增大上網(wǎng)電量帶來的直接效益。

第9篇：變頻技術(shù)論文范文

動的交流化、功率變換器的高頻化、控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，因提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。

變頻器的快速發(fā)展得益于電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)及電機控制理論的發(fā)展。變頻器的發(fā)展水平是由電力電子技術(shù)、電機控制方式以及自動化控制水平三個方面決定的。當(dāng)前競爭的焦點在于高壓變頻器的研究開發(fā)生產(chǎn)方面。

隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價格比越來越高，體積越來越小，而且廠家仍在不斷地提高可靠性，為實現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無公害化而做著新的努力。辨別變頻器性能的優(yōu)劣，一要看其輸出交流電壓的諧波對電機的影響；二要看對電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù)；最后還要看本身的能量損耗（即效率）。這里僅以量大面廣的交—直—交變頻器為例，闡述其發(fā)展趨勢：主電路功率開關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化；開關(guān)頻率不斷提高，開關(guān)損耗進(jìn)一步降低。

在變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面。變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器，而對中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器，而對中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對于四象限運行的轉(zhuǎn)動，為實現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量，網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器，同時出現(xiàn)了功率可雙向流動的雙PWM變頻器，對網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波，減少對電網(wǎng)的公害。

脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制控制、消除指定次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）。

交流電動機變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開發(fā)無速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向。運動控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng)，特別是交流電動機高性能的控制需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實時處理大量信息。

近幾年來，國外各大公司紛紛推出以DSP（數(shù)字信號處理器）為基礎(chǔ)的內(nèi)核，配以電機控制所需的功能電路，集成在單一芯片內(nèi)的稱為DSP單片電機控制器，價格大大降低、體積縮小、結(jié)構(gòu)緊湊、使用便捷、可靠性提高。

在DSP出現(xiàn)之前數(shù)字信號處理只能依靠MPU（微處理器）來完成。但MPU較低的處理速度無法滿足高速實時的要求。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，1982年世界上首枚DSP芯片誕生了。這種DSP器件采用微米工藝NMOS技術(shù)制作，雖功耗和尺寸稍大，但運算速度卻比MPU快了幾十倍，尤其在語音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP芯片的問世標(biāo)志著DSP應(yīng)用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進(jìn)了一大步。隨著CMOS技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，第二代基于CMOS工藝的DSP芯片應(yīng)運而生，其存儲容量和運算速度成倍提高，成為語音處理、圖像硬件處理技術(shù)的基礎(chǔ)。80年代后期，第三代DSP芯片問世，運算速度進(jìn)一步提高，其應(yīng)用于范圍逐步擴大到通信、計算機領(lǐng)域。

90年代DSP發(fā)展最快，相繼出現(xiàn)了第四代和第五代DSP器件。現(xiàn)在的DSP屬于第五代產(chǎn)品，它與第四代相比，系統(tǒng)集成度更高，將DSP芯核及組件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的DSP芯片不僅在通信、計算機領(lǐng)域大顯身手，而且逐漸滲透到人們?nèi)粘ＯM領(lǐng)域，前景十分可觀。

DSP和普通的單片機相比，處理數(shù)字運算能力增強10—15倍，可確保系統(tǒng)有更優(yōu)越的控制性能。數(shù)字控制使硬件簡化，柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性，可實現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，使現(xiàn)代控制理論在運動控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實，易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，便于故障診斷、加強保護(hù)和監(jiān)視功能，使系統(tǒng)智能化。

交流同步電動機已成為交流可調(diào)轉(zhuǎn)動中的一顆新星，特別是永磁同步電動機，電機獲得無刷結(jié)構(gòu)，功率因數(shù)高，效率也高，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速嚴(yán)格與電源頻率保持同步。同步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類，自控變頻同步電機在原理上和直流電機極為相似，用電力電子變流器取代了直流電機的機械換向器，如采用交—直—交變壓變頻器時叫做“直流無換向器電機”或稱“無刷直流電動機”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器，現(xiàn)正開發(fā)無轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制比異步電機簡單。