变频器在火电厂技术改造中的应用
———The Application of Inverter In Our Technology Reform
?作者：宁波热电股份有限公司金星
?供稿单位：北京利德华福电气技术有限公司
摘要：本文介绍中低压变频器在火电厂风机、水泵变频改造上的应用及其效果。
关键词：变频器节能
Abstract: The paper introduces the applications of the low and medium voltage inverter with the fan and pump in the thermal power plant.
Keyword: inverter save energy retrieving term of investment
0 序言
变频调速在节能、调速精度、调速范围等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性，以及可以方便实现同自动化控制系统（如DCS系统等）的通讯，使其在各领域得到广泛的应用。本文以我公司最近几年应用变频调速进行技术改造的几个成功事例进行介绍和总结，由此说明变频器装置在各行业技术改造中的广阔应用前景。
1锅炉风机电机应用变频器调速控制
1．1 锅炉二次风机电机应用变频器调速控制
我公司锅炉为75（T/H）循环流化床锅炉，每台锅炉配置引风机、一次风机(送风机)、二次风机各一台，各电机主要技术参数如下：
在进行变频器改造以前,各风机在正常情况下的运行数据，以2000年全年运行情况统计如下：
我们知道，由于锅炉在正常运行中的燃料构成、热负荷、电负荷以及季节等变化因数较大，因此，锅炉燃烧所需要的空气量在各个不同的情况下，也相应有较大的变化，然而，锅炉配置的风机是按锅炉最大出力情况下的所需最大风量来设计，并必须考虑锅炉在事故情况下一定的风量裕度，所以，风机电机功率的配置一般都较大，从表中的统计数据可看出，锅炉风机档板的平均开度，在正常情况下引风机为48%左右，二次风机仅为45%左右。用档板调节控制，大量电能浪费克服挡板的阻力上，造成厂用电率高，影响机组的经济运行。
2000年底，我们首先选择在1#炉的二次风机上进行改造尝试，并考虑到二次风机电机功率设计时配置裕量较大，我们有意选择132kW功率的变频器来控制160kW功率的电机，变频器的型号为三菱FR—F540L—132K，电压等级为 380V，变频器于2001年元月安装调试完毕并投入运行，通过一段时间的运行测试，二次风机工频电流由原来的平均135（A）下降到现在的平均70— 75（A），节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求（主要是风压、风量、加减风的速率等），根据电度表测定，节能效率在45% 左右,基本上一年可以收回投资。并且电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。由于效益显著，在2001年2月，我公司又对2#、3#炉二次风机也进行了变频器改造，运行至今情况良好。在对锅炉二次风机电机旁路设计上，我们采用的是双投闸刀，用手动切换方式，在实际使用中效果也很好，不仅投资节约，而且接线简单、可靠，安装也相当方便，二次风机变频器接线如图（1）。
图1 -- 二次风机变频器接线图
2 锅炉引风机电机应用变频器调速控制
在锅炉二次风机上变频器调节装置改造成功后，使我们看到变频器技术改造的巨大节能潜能和良好的效益，2002年12月，我们在3#锅炉引风机上进行高压变频器调速系统改造，经过多方面技术考察、比较，我们认为北京利德华福技术有限公司生产的HARSVERT-A06/050变频器在性能价格比上有较好优势，并且产品在国内市场应用也比较广泛，售后服务全面周到，图2—引风机变频器接线图HARSVERT-A06/050变频调速系统采用多级模块串联，交直交、高-高型电路，电源变换器采用30脉冲，二极管三相全桥，输出采用IGBT 逆变桥串连型式，原电动机电源直接作为变频器输入电源，再通过变频器输出连接到电机，为充分保证系统的可靠性，变频器同时加装了工频旁路装置，变频器异常时退出运行，电机可以直接手动切换到工频运行下运行。旁路由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成（见图2，其中QF为原高压开关柜内的断路器）。在变频运行时，QS1 和QS2闭合，QS3 断开；工频运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。
图2—引风机变频器接线图
变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制，并可同DCS系统接口，通过DCS实现变频器的调速控制，变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、旁路状态、高压合闸允许、高压紧急分断等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示，以便操作人员进行操作控制。
设备从2003年4月24日到货至4月28日安装调试结束，总共4天时间，还进行了一系列的动态试验，如：变频器50Hz满载运行试验、电机—风机系统临界振动实验、母线电压波动试验、变频器与高压开关的联锁试验、连续快速增减负荷试验等，一切正常后，再进行连续的72小时试运行，至5月 1日投入正常工作运行，设备运行至今一切正常，没有发生过任何异常情况。
在变频器改造以前，根据统计情况，锅炉引风机的运行工频电流在25A 左右，通过变频器调节装置改造后，目前在锅炉相同运行情况下，锅炉引风机在变频后的电流为9—10A左右，平均降低电流达到15—16A。根据计算，平均节电128—136wh/h ，考虑装置自耗电及将来空调用电16kwh/h，总体节电
可达到112—120 kwh/h，节电率达到53%—56%，经济效益相当显著。因此，锅炉引风机高压变频器节能技术改造项目是相当成功的，我公司将进一步计划对其它锅炉引风机也进行变频器调节装置改造，以取得更大经济效益。
3 补水泵电机应用变频器进行补水调节控制
我公司热电厂日消耗水量约6000—7000吨，主要用于净化水处理、工业用水和生活用水，泵房共有补水泵三台，其电动机的技术参数分别为：
一方面，3#泵出力太小，不能满足日耗水需要，而1#、2#泵的出力又太大，水泵不好控制和调节，使得电机启停过于频繁。另一方面，从净水器的净水效果来看，最理想的净化方法应该是保持一定水量进行连续供水，这样净水效率高，效果也好。如果水泵经常启动、停止，易造成断水的严重后果。净水器停运期间，净水器内的塑料斜管暴露在阳光下的时间过长容易老化，影响塑料斜管的使用寿命，如果净水器停运时间过长，再使用时则需要重新经过反洗，这样对用水的浪费相当大，再者，补水泵房至净水器大约有600米距离，并且管道敷设较浅，在冬季发生过管道破裂现象，以上这些都是由于停水时间过长，管道内的积水不流动，在低温下造成结冻引起。为此，我们对1#、2#补水泵电机进行变频器调节改造，以期达到控制水泵供水连续性的目的。变频器选用三菱FR—F540L—37，电压等级为380V。
补水泵改用变频器调节补水，不仅仅在于考虑它对电机的节能效益，更重要的是从生产设备运行安全角度考虑，改造后的运行情况良好，提高了净水器的净水效果。并实现连续供水的目的，我们对补水泵变频器控制的工艺要求，按照以下方案进行设计（接线如图3）。
3．1 为充分利用变频器，我们采用一台变频器来实现两台电机的调速控制；
3．2 两台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行，变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止必须相互闭锁，用逻辑电路控制，保证可靠切换，出口采用双投闸刀切换；
3．3 二台补水泵工作时，其中一台由工频供电作定速运行，另一台由变频器供电作变速运行，同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁，即在变速运行时，定速合不上，如下图中，1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上；
3．4 为确保工艺控制安全、可靠，变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内，控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室；
图3---补水泵电机变频器接线，虚框内为改造增加部分
4 变频器调速改造中应注意的一些技术问题
热电厂充分利用变频器进行节能技术改造，不仅能提高经济效益，而且能产生巨大的社会效益，促进企业的技术进步。但在技术上，要根据不同的生产设备，选择相应特性的变频器，如在对锅炉风机进行变频器改造中，注意除必须考虑变频器的提速、降速特性是否满足燃烧工艺的要求以外，还同时在技术上必须要考虑下列问题，以免带来投资的损失。
4．1 锅炉的安全运行是全厂动力的根本保证，虽然变频调速装置是可靠的，但一旦出现问题，必须确保锅炉安全供汽，所以，必须实现工频--变频运行的切换系统（旁路系统），在生产过程中，采用手工切换如能满足设备运行工艺要求，建议尽量不要选用自动旁路，对一般的小功率电机，采用双投
闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。
4．2 对于大惯量负荷的电机（如锅炉引风机），在变频改造后，要注意风机可能存在扭曲共振现象，运行中，一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电机。所以，必须计算或测量风机--电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术措施（如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等）。
4．3 采用变频调速控制后，如果变频器长时间运行在1/2工频以下，随着电机转速的下降，电机散热能力也下降，同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的，仍旧能够正常运行而不至温度过高。
4．4 变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意，如引风机高压变频器接线图中，要求QS2和QS3不能同时闭合，在补水泵变频器改造接线图中，要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上，不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁，同时要求在机械上实现机构互锁，以确保变频器的运行安全。
4．5 低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。但对于高压变频器系统，体积相对较大，一般由4—5面柜体组成，对改造项目来讲，一般都需要重新建造变频器室。因此，选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高，为了使变频器能长期稳定和可靠运行，对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0--40℃之间，如果温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。
4．6 要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统最好埋设独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。
4．7 在选择变频器时，根据设备实际运行情况，可以考虑采用降低一档功率的做法，如我公司在二次风机中就采用132 kW变频器控制160 kW 功率的电动机，运行中情况也一直良好。
5 结束语
随着电力电子技术的发展，变频器的各项技术性能也得
到拓宽和提高，在热电行业中，风机水泵类负荷较多，充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器，投资较低、效益高，一年左右就可以收回投资而被广泛应用。但相对高压变频器，价格还较高，测试投资回收期限，一般需要两年左右时间。但随着目前国产高压变频器的迅速发展，使得变频器的性能价格比大大提高，为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。
参考文献：
〔1〕变频调速应用百例/王占奎等编—--北京科学出版社出版，1999.4
〔2〕变频器应用手册/吴忠智吴加林编著-- 2版 ----北京机械工业出版社，2002.7
作者简介：金星，男，1988年7月毕业于湖北宜昌葛洲坝水电工程学院，工程学士。参加过浙江遂昌一级水电站4×2MW水轮发电机组、浙江温州发电厂2×125MW机组、宁海热电厂2×12.5MW机组、宁波热电股份有限公司2×15MW+1×7.5MW等工程建设。现为宁波热电股份有限公司主任工程师。主要从事电气设计、运行维护等管理工作。对变频器、电气综合自动化系统、可编程控制器（PLC）系统等技术改造、应用方面有一定研究。
发表论文主要有《发电机转子绝缘下降原因分析及防范》、《可编程控制器PLC在输煤系统中的应用》、《高压电机故障原因分析及防范》等。
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。
Elite系列工程型变频器的应用实例介绍 前言 Elite系列变频器是施耐德电气最新推出的高性能工程型变频器产品，主要应用于要求精确控制力矩和速度的高级别应用场合。例如： ·要求精确运动控制和停止/悬停能力的起重机、电梯、升降机。 ·精确控制非常关键的纸张加工机械和轧钢机。 ·以精确传输和产品定位为基本要求的物料输送/指示。 ·以及其他工程应用场合。 其主要特点有： 一种变频器适用于所有的应用场合 ·开环模式控制用于一般工业场合，如输送机、挤压机、搅拌机以及正排量泵等。 ·闭环矢量控制对提升或抓举应用进行精确控制，如起重机、电梯、卷扬机以及升降机等。控制灵活性 ·可通过显示组件或计算机/PLC进行设置和操作。 ·数量众多的可配置的控制输入和输出口： 7个数字输入口/2个模拟输入口/1个光纤输入口， 3个数字输出口/2个模拟输出口/1个光纤输出口。 ·串口通信- RS485/RS232标准： 支持的软件协议包括Modbus、DeviceNet、Interbus、Remote I/OTM等等。·PID过程控制器 ·在Windows下运行的Vy sta?软件可允许在特定场合对变频器进行自定义设置。 优异性能
·开环模式提供多种不等的电机速度，最小可低于1赫兹。 ·闭环矢量控制用于高性能要求的场合，即零速度下提供250%的力矩。 适用于苛刻的工业环境 ·IP54封装保证苛刻环境下的运行可靠性。 ·适应高达50℃的环境温度等级。 认证及核准 ·Ultradrive Elite 内置滤波器，完全符合EMC标准，即无需附加的滤波器。 ·符合主要的国际标准，包括BS EN61010-1、AS/NZS 2064-1、BS EN61800-3。 ·依照AS/ZNS（ISO）9001：1994质量管理标准设计制造。 VYSTA工程软件介绍 增强的性能 ·Vysta? for Windows软件可以针对特定应用对变频器的配置进行定制。 ·配置系统控制程序，如多速度、多加速度应用场合，起重机控制，多泵系统和卷扬机。·Elite Series交流电机变频器可以存储多个Vysta应用程序。这样，一台标准变频器可以变成一台起重机专用变频器，只需选择合适的程序即可。 ·Vysta软件支持包括：全面的程序帮助菜单，在线网络支持以及内部培训课程。 超乎寻常的灵活性 ·Vysta软件是一个基于Windows的编程平台，它对用户非常友好，且十分灵活，能够使用拖放技术简化配置。 ·独一无二的图形化用户界面（GUI），可以简化变频器编程。
《变频技术原理与应用》复习要点 1、什么是变频技术0 变频技术，简单的说就是把直流电逆变成为不同频率的交流电，或是把交流变成直流再逆 变成不同频率的交流，或是把直流变成交流再把交流变成直流. 在这些变化过程中，一般只 是频率发生变化。 现在人们常说的变频技术主要是指交流变频调速技术，它是将工频交流电通过不同的技术 手段变换成不同频率的交流电。 2、变频技术的类型有哪几种？ 变频技术主要有以下几种类型： 1）交一直变频技术（即整流技术）。它通过二极管整流、二极管续流或晶闸管、功率晶体管可控整流实观交一直流转换。 2）直一直变频技术（即斩波技术）。它通过改变功率半导体器件的通断时间，即改变脉冲的频率（定宽变频），或改变脉冲的宽度（定频调宽），从而达到调节直流平均电压的目的。 3）直一交变频技术（即逆变技术）。振荡器利用电子放大器件将直流电变成不同频率的交流电（甚至电磁波）。逆变器则利用功率开关将直流电变成不同频率的交流电。 4）交一交变频技术（即移相技术）。它通过控制功率半导体器件的导通与关断时间，实现交流无触点开关、调压、调光、调速等目的。 3、使晶闸管导通的条件是什么？ ①当门极电流IG=O时，如果在品闸管两端施加正向电压，则J2结处于反偏，晶闸管处 于正向阻断状态。 ②如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo时，则漏电流急剧增大，晶闸管导通。 ③导通期间，如果门极电流为零，并且阳极电流降到维持电流IH以下，则晶闸管又回到 正向阻断状态. 4、什么是品闸管的浪涌电流？ 浪涌电流ITSM是一种由于电路异常情况（如故障）引起的并使结温超过额定结温的不重 复性最大正向过载电流.浪涌电流有上下限两个级，这些不重复电流定额用来设计保护电路。 5、什么是GTO的电流关断增益？ 最大可关断阳极电流IATO和门极负电流最大值IGM之比被称为电流关断增益一般 3 Of 只有5左右。3 off是GTO的一个重要参数，其值愈大，说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。 6、试说明GTR三种缓冲电路的特点？ RC缓冲电路较简单，它对关断时集电极?发射极间电压上升有抑制作用，适用于小容量 的GTR （电流10A以下）。 R-C_VD缓冲电路增加了缓冲二极管VD2，可以用于大容量的GTRo但缓冲电路的电阻较大，不适合用于高频开关电路。 阻止放电型R-C-VD缓冲电路，常用于大容量GTR和高频开关电路缓冲器a最大的优点是缓冲产生的损耗小. 7、简述功率bAOSFET的特性。 功率场效应管是用栅极电压来控制漏极电流的，因此同双极型晶体管相比，功率MOSFET 具有两个显著的特点：一个是驱动电路简单，驱动功率小：另一个是开关速度快、工作频率高。另外，其热稳定性也优于双极型晶体管。 8、功率MOSFET的保护技术有哪些？ 栅源过压保护，漏源过压保护，峰值电流保护，有效值电流保护，过热保护和静电保护。 9、试述IPM的优越性。
变频器原理及应用试卷 一.选择题 1．下列选项中，按控制方式分类不属于变频器的是（D ）。A．U/f B．SF C．VC D．通用变频器 2．下列选项中，不属于按用途分类的是（C ）。 A．通用变频器B．专用变频器C．VC 3．IPM是指( B )。 A．晶闸管B．智能功率模块C．双极型晶体管D．门极关断晶闸管 4．下列选项中，不是晶闸管过电压产生的主要原因的是（A ）。 A．电网电压波动太大B．关断过电压 C．操作过电压D．浪涌电压 5．下列选项中不是常用的电力晶体管的是（D ）。A．单管B．达林顿管C．GRT模块D．IPM 6．下列选项中，不是P-MOSFET的一般特性的是（D ）。A．转移特性B．输出特性C．开关特性D．欧姆定律
7．集成门极换流晶闸管的英文缩写是（B ）。A．IGBT B．IGCT C．GTR D．GTO 8．电阻性负载的三相桥式整流电路负载电阻 L R上的平均电 压 O U为（A ）。 A．2.34 2 U B．2U C．2.341U D．1U 9．三相桥式可控整流电路所带负载为电感性时，输出电压 平均值 d U为为（A ） A．2.34 2cos U B．2U C．2.341U D．1U 10．逆变电路中续流二极管VD的作用是（A ）。 A．续流B．逆变C．整流D．以上都不是11．逆变电路的种类有电压型和（A ）。 A．电流型B．电阻型C．电抗型D．以上都不是 12．异步电动机按转子的结构不同分为笼型和（A ）。A．绕线转子型B．单相C．三相D．以上都不是 13．异步电动机按使用的电源相数不同分为单相、两相和（C ）。 A．绕线转子型B．单相C．三相D．以上都
变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复
变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。 3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复杂，造价比交流电机高，直流电动机在运行中，炭刷接触产生炭粉而易引起环火，须经常维护，而且直流调速系统线路复杂，维修十分不便。因而便促进了世界各国对交流调速技术的开发和研制。 20世纪80年代中期，随着第三代电力电子器件，如门极可关断晶闸管（GTO）、大功率晶体管（GTR）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等全控型电力电子器件的研制成功，以及
《变频器技术应用》试题库 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（）调速。 A：恒功率B：恒转矩 C：恒磁通D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（）。 A：直流制动B：回馈制动 C：反接制动D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（）的转速上升方式。 A：直线型B：S型C：正半S型D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（）设定。 A：F009 B：F010 C：F011 D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（）V。 A：200 B：220 C：400 D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 9、IGBT属于（）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（）进行的。 A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（）功能。 A：频率增益 B：转矩补偿 C：矢量控制 D：回避频率 12、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 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（）g 。 A： 1 B：0.5 C：0.6 D：0.8 14、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（）型。 A：电流B：电阻C：电感D：电容 15、N2系列台安变频器操作面板上的SEQ指示灯在（）发光。 A：F10=0 B：F10=1 C：F11=0 D：F11=1
变频器在纺织行业的应用案例 1、交流变频调速的特点 1.1 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。 1.2 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，进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃顶有冲击的现象。使得细纱卷形状良好。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。 2、交流变频技术的应用 变频器控制的纺织机械所用的交流电机主要分为两类。一类就是常用的Y系列的交流异步电机。这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。而另一类为交流变频调速专用异步电机。主要用于调速精度要求高、调速范围大的机器上。 下面介绍一下不同形式的变频器。 （1）用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式。这种方式电路简单、可靠。但调速范围在10：1范围以内，调速精度较低2% ~ 5%，并且低速性能不理想。因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。 （2）采用无速度传感器矢量控制变频器。其有优良的低速特性。电路结构简单，可靠性高。同时还具有较好的加减速特性、转矩特性以及电流限制特性等。调速精度可达0.1%。调速范围在20：1范围以内。较适合印染机械的调速等。 （3）采用带速度反馈的矢量变频控制异步电机，闭环变频调速，又称交流伺服电机。调速范围可达100：1。为了提高变频器开关频率，应用功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）取代一般的大功率管（GTR）。可实现高频响应、高精度、智能化。适用于调速要求较高且恒张力、恒线速的分条整经机、浆纱机、热定型机以及化纤长丝纺纱设备等。 在一些设备上，如巴马格高速的卷绕头以及DLENES高速的热辊等部件，将所需电气元件与变频器及控制面板与卷绕头机械部分合为一体，更是减少了体积，增强了可靠性。 3、变频调速器在纺织中的应用实例
《变频器原理及应用》模拟试卷1答案 一、填空题 1.面板控制，外接模拟量控制，电位器控制，通讯控制。 2.交-交型，交-直-交型，通用型，专用型。 3.段速控制，加减速 4.电力电子器件，工频交流电，频率和电压 5.主电路，控制电路 6. V/f=常数 7.整流电路，逆变电路 8.整流电路、逆变电路 9.恒转矩调速，恒功率调速 10.比例，积分，微分 二、单选题 1. A 2. B 3. C 4. C 5. A 6. B 7. C 8. B 9. B 10.D 11. B 三、多选题 1.A、B、C 2. A、B、C 3.A、B 4．A、B、C、D
5． A、B、C、D 6. A、B、C 四．简答题 1．说明IGBT的结构组成特点。 答：IGBT是一种新型复合器件。输入部分为MOSFET，输出部分为GTR，它综合了MOSFET 和GTR的优点，具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大的优点。 2．交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分？说明各部分的作用。 答：交-直-交变频器主电路包括三个组成部分：整流电路、中间电路和逆变电路。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波电路或制动作用；逆变电路可将直流电转换为交流电。 3. 变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤？ 答：变频器功能参数的预置过程大致有哪几个步骤。 1) 查功能码表，找出需要预置参数的功能码。 2) 在参数设定模式(编程模式)下，读出该功能码中原有的数据。 3) 修改数据，送入新数据。 4.异步电动机变频调速时，在额定频率以下调节频率，必须同时调节加在定子绕组上 的电压，即恒V／f控制，为什么？ 答：在额定频率以下调节频率，同时也改变电压，通常是使V／f为常数，是为了使电动机磁通保持一定，在较宽的调速范围内，电动机的转矩、效率、功率因数不下降。 5. 矢量控制有什么优越性？ 答：矢量控制系统的优点：1）动态的高速响应；2）低频转矩增大；3）控制灵活。 6. 变频器主电路的电源输入侧连接断路器有什么作用？ 答：连接断路器的作用：1）接通和分断负载电路；2）隔离作用；3）保护作用。 7.变频器安装时周围的空间最少为多少？ 答：变频器在运行中会发热，为了保证散热良好，必须将变频器安装在垂直方向，切勿倒装、倾斜安装或水平安装。其上下左右与相邻的物品和挡板(墙)必须保持足够的空间，左右5cm以上，上下15cm以上。 8.变频器运行为什么会对电网产生干扰？如何抑制？ 答：变频器的整流电路和逆变电路都是由非线性器件组成，其电路结构会导致电网的电压电流波形发生畸变，作为对低压配电线路谐波的管理标准，电压的综合畸变率应在5％以
《变频器应用技术》课程标准 一、教学对象 适用于电气自动化技术专业学生。 二、建议学时及学分 建议学时：32 学分：2 三、先修和后续课程 先修课程：《电机与电气控制技术》《电力电子技术》《PLC应用技术》 后续课程：《过程控制技术》《生产实习》《顶岗实习》 四、课程性质 《变频器应用技术》是电气自动化技术专业的一门专业核心课程。本课程旨在培养学生变频器操作能力，变频器选用、安装、维护能力，运用PLC技术控制变频器运行能力，简单变频器控制系统设计能力、变频器技术资料阅读与利用能力。 五、教学目标 1、变频器操作能力 通过学习和动手操作，使学生具备正确操作变频器的能力。 2、变频器的选用、安装与维护能力 通过了解变频器控制方式的性能特点、变频器的防护等级、容量选择原则，使学生具备正确选择变频器的能力；通过训练以及故障分析与处理的学习，使学生具备安装、维护变频器的能力。 3、运用PLC技术控制变频器运行的能力 通过具体项目实践，使学生具备运用PLC技术控制变频器运行的能力。 4、简单变频器控制系统设计能力 通过学习变频器典型工程应用实例，使学生具备举一反三，能设计简单变频器控制系统的能力。 5、变频器技术资料阅读与利用能力 在项目/任务完成的过程中，逐步培养学生阅读变频器技术资料、从而利用技术资料的能力。 六、能力要求 1、变频器操作能力 具备熟练操作MM420变频器的能力。 （1）熟练MM420变频器键盘操作； （2）熟知MM420变频器控制功能，熟悉其参数代码，平均10秒设定一条参数； （3）熟悉变频器接线端子，能根据控制任务接线图快速完成接线。 2、变频器的选用、安装与维护能力 （1）能够根据负载特性、安装环境准确选用变频器； （2）能够正确布线，特别是屏蔽线和接地线； （3）能够根据干扰源及干扰信号的传播方式，实施适宜的抗干扰措施。 （4）能够根据变频器故障现象，分析出故障原因并实施维修。 3、运用PLC技术控制变频器运行能力
应用案例 开关启停、旋钮调速 1、接线： 按图一所示的电路，连接空气开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关，变频器上电，键盘数码管显示0.0。 关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、起停开关、电位器、频率表（0～10V电压表头）等，变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查。 图一开关启停、旋纽调速接线图 2、参数设定： F1.01出厂值为0，设定为1 F1.02出厂值为0，设定为1 按电机名牌设定电机参数：F1.21、F5.00～F5.04 查看F1.00的参数，旋转电位器，数码管显示的参考输入从0.0～50.0跟随电位器变化。 3、运行： 合上起停开关，变频器运行指示灯亮，输出频率从0.0Hz到达电位器设定频率。调节电位器，改变电动机转速。
按纽启停、旋钮调速 1、接线： 按图二所示的电路，连接空气开关、电源，检查接线无误后，合上空气开关，变频器上电，键盘数码管显示0.0。 关掉电源，电源指示灯熄灭后，再连接电机、启动按钮、停车按钮、加速按钮、减速按钮、频率表（0～10V电压表头）等，启停按钮、加减速按钮都是常开按钮。变频器和电动机接地端子可靠接地，并仔细检查 图二按纽启停、按钮调速接线图 2、参数设定： F1.01出厂值为0，设定为4 F2.30出厂值为0，设定为2 按电机名牌设定电机参数：F1.21、F5.00～F5.04 3、运行： 按一下启动按钮，变频器运行指示灯亮，输出频率显示0.0，按下加速按钮并保持，变频器输出频率上升，电机转速升高；松开加速按钮，变频器输出频率保持不变。按下减速按钮并保持，变频器输出频率下降，电机转速降低；松开减速按钮，变频器输出频率保持不变。按一下停车按钮，变频器停车，运行指示灯灭。
变频器技术应用题库与部分答案 《变频器技术应用》试题库 一、选择题 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（C）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A）调速。 A：恒功率B：恒转矩 C：恒磁通D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（C）。 A：直流制动B：回馈制动 C：反接制动D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（D）的转速上升方式。 A：直线型B：S型C：正半S型D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（B）设定。 A：F009B：F010C：F011D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（B）V。 A：200B：220C：400D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B）有关系。 A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D）。A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT
9、IGBT属于（B）控制型元件。 A：电流B：电压C：电阻D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（B）进行的。 A：载波B：调制波C：输入电压D：输入电流 11、为了适应多台电动机的比例运行控制要求，变频器设置了（A）功能。 A：频率增益B：转矩补偿C：矢量控制D：回避频率 12、为了提高电动机的转速控制精度，变频器具有（B）功能。A：转矩补偿B：转差补偿C：频率增益D：段速控制 13、变频器安装场所周围振动加速度应小于（C）g。 A：1B：C：D： 14、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（A）型。A：电流B：电阻C：电感D：电容 15、N2系列台安变频器操作面板上的SEQ指示灯在（）发光。A：F10=0B：F10=1C：F11=0D：F11=1 16、N2系列台安变频器操作面板上的显示屏幕可显示（b）位数字或字母。 A：2B：3C：4D：5 17、在U/f控制方式下，当输出频率比较低时，会出现输出转矩不足的情况，要求变频器具有（C）功能。 A：频率偏置B：转差补偿C：转矩补偿D：段速控制 18、变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（B）
第7章 思考题答案 1. 异步电动机的变频调速的理论依据是什么？ 答：三相交流电动机的同步转速（即定子旋转磁场转速）n 0可表示为 p f n 1060= 如果将电源频率调节为f x ，则同步转速n 0x 也随之调节成 p f n x x 600= 异步电动机变频后的转速n x 的表达式为 )1(60)1(0s p f s n n x x x -=-= 这就是异步电动机变频调速的理论依据。 2. 简述异步电动机常用的起动和制动方法。 答：在生产中，除了小容量的三相异步电动机能直接起动外，一般要采取不同的方法起动，比如自耦变压器降压起动、串电阻或电抗器降压起动、Y-Δ降压起动等。在变频调速系统中，变频器用降低频率f 1从而也降低了U 1的方法来起动电动机。 三相异步电动机的制动方式有直流制动、回馈制动和反接制动等。 3. 传统的异步电动机调速方法有哪些？ 答：三相异步电动机的调速方式主要有三种，即变极调速、变转差率调速和变频率调速。 4. 实现异步电动机变频调速有哪些要求？ 答：在额定频率以下，即f 1＜f N 调频时，同时下调加在定子绕组上的电压，即恒V ／f 控制。这时应当注意的是，电动机工作在额定频率时，其定子电压也应是额定电压，即： f 1 = f N U 1=U N 若在额定频率以上调频时，U 1就不能跟着上调了，因为电动机定子绕组上的电压不允许超过额定电压，即必须保持U 1=U N 不变。 5. 异步电动机变频调速时，在额定频率以下调节频率，必须同时调节加在定子绕组上的电压，即恒V ／f 控制，为什么？ 答：由于额定工作时电动机的磁通已接近饱和，ΦM 增加将会使电动机的铁心出现深度
变频技术的应用与发展 【摘要】变频技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。随着科学技术的高速发展，变频器以其具有节电、节能、可靠、高效的特性应用到了工业控制的各个领域中，如变频调速在供水、空调设备、过程控制、电梯、机床等方面的应用，保证了调节精度，减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。 【关键词】变频技术；发展应用趋势；电梯 变频技术的应用可分为两大类：一种，是用于传动调速；另一种，是用于各种静止电源。而变频器最为典型的应用是以各种机械的节能为目的。 1 变频技术在电梯设备上的应用 电梯是一种垂直运输工具，它在运行中不但具有动能，而且具有势能。它经常处在正反转、反复启制动过程中。对于载重大、速度高的电梯来说，提高运行效率、节约电能是重点要解决的问题。如果均匀地改变定子供电电源的频率，则可平滑地改变交流电动机的同步转速。在调速时，为了保持电动机的最大转矩不变，需要维持气隙磁通恒定，这就要求定子电压也随之作相应调节，通常是保持U/f=常数。因此，要求向电动机供电的同时要兼有调压与调频两种功能，通常简称VVVF型变频器；用于电梯时常称为VVVF型电梯，简称变频电梯。 电梯动力来自电动机，一般选11kW或15kW的异步电动机。曳引机的作用有三点：一是调速，二是驱动曳引钢丝绳，三是在电梯停车时实施制动。为了加大载重能力，钢丝绳的一端是轿厢，另一端加装了配重装置，配重的重量随电梯载重量的大小而变化。计算公式如下：配重的重量=（载重量/2十轿厢自重）×45%。公式中的45%是平衡系数，一般要求平衡系数在45%～50%之间。为满足乘客的舒适感和平层精度，要求电动机在各种负载下都有良好的调速性能和难确停车性能。 图1 电压源变频电梯电力传动系统框图 1.1 系统构成 主要有以下几部分： 1.1.1 整流与再生部分。这部分的功能有两个，一是，将电网三相正弦交流电压整流成直流，向逆变部分提供直流电源；二是，在减速制动时，有效地控制传动系统能量回馈给电网。 1.1.2 逆变器部分。逆变器部分同样是由IGBT或IPM模块组成，其作为无源逆变器，向交流电动机供电。
《变频器原理及应用》模拟试卷1 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 二、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
《变频器应用技术》课程教学大纲 课程所属系部：电气工程系 专业层次：高职高专 适用专业：机电类专业 学制：三年制 理论学时： 30 学时 课内实践学时： 34 学时 起草人：谷俊婷、阚玉怀、门秀华 审核：年月日 批准：年月日 一、课程的性质与任务 本课程是高等职业院校机电类技术专业的一门应用性主干专业课程。课程的主要任务是：结合变频器行业的最新发展情况，通过理论教学、实验、实训，
使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力；教会学生利用网络搜索技术资料的方法，使学生具备应用技术资料解决现场问题的能力；在授课过程中培养学生认真的工作作风和严谨的工作态度，树立学生的岗位责任意识；培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。 二、课程的基本要求 1．掌握变频器的内部结构理论和各类外端子的功能，为正确安装、设置变频器及故障分析打基础； 2．深刻理解通用变频器各类功能的含义和作用，为正确设置功能参数打基础； 3．掌握1个品牌变频器的基本操作方法，了解4至5种类型变频器的功能参数码特点和操作方法。 4．能够根据工程需要设计、安装、调试及改造教简单的变频器控制系统； 5．具有将相关课程(电气控制、PLC、单片机、触摸屏等)知识融合在一起，综合应用自动控制系统的能力。 6. 具有变频器控制系统日常维护及故障诊断的基本能力，能够诊断出故障类型（软件设置故障、主电路硬件故障、控制电路故障），能对软件类故障进行修复，能对主电路故障进行准确判断并分析故障原因，能对控制电路的故障范围进行诊断； 7. 具有根据实际设备搜索、查阅变频器相关技术资料，并利用技术资料学习相应变频器知识和操作、解决现场问题的能力。 8．具有根据设计资料、调试过程编写技术文件的能力。 9. 认真的工作作风和严谨的工作态度，具有明确的岗位责任意识；
变频技术及其在矿井主扇中的应用 摘要：介绍了变频技术系统的构成、动能、特点和控制原理及其在煤矿主要扇风机通风调节过程中的运行、使用状况，事实证明：变频自动控制节能给矿山带来十分显著的经济效益，预示该技术在其他行业领域电机节能调速运用的广阔前景。 关键词：变频技术；自动控制；风量；调节 矿井主要扇风机，是煤矿生产中的主要用电设备。经调查，一个矿井的主扇年用电量，约占全矿生产年用电的25%-40%，有的甚至高达50%。就一个年产10万吨左右的南方小型矿井而言，主扇每年至少耗费70万元以上电费。这其中一部分电能是被浪费了的。若能采用变频调节技术，实现矿井主扇自动节能运行，根据安全和生产需要供风，将不失为一种降低矿山生产成本，提高经济效益，保障设备安全运转的有效途径。 1变频系统 1.1系统构成 （1）电力控制设备。包括变频器、开关屏和联络屏。 （2）智能检测设备。包括压力变送器、风流量变送器、PID、PID隔离模块、隔离变压器、直流供电源及信号电缆。
（3）自动控制设备。包括触摸屏、PIC可编程控制器和控制软件。 1.2系统功能 （1）现场信号在线采集。采集矿井的风量、风压等信号，并由PID进行信号处理和计算。 （2）控制变频器运行。根据PID设置参数，适时控制变频器运行，变频器根据负荷变化自动调节输出频率，控制电动机的转速。根据PLC编定的程序，控制风机的切换。 （3）可视化操作界面。风量、压力的设定值和运行值全数字显示，界面丰富、友好，人机对话方便。 （4）操作简单可靠。矿井正常通风或反风，只需分别按下起动或反风按钮即可自动完成。 （5）故障信息自动记录。变频器自动记录故障信息与发生的时间、故障内容，并可调出故障维修指南，方便检修。 1.3系统的安全保护与可靠性 （1）系统设计。在电控设备设计上，采用变频起动为主控、开关屏直接起动为备用的设计思想，每一台风机既可以用变频起动、停机，也可以用开关屏起动、停机，互为备用。同时停止故障风机的运转。当变频系统发生故障时，PLC会自动（也可用手动）切换至低压开关屏，直接起动风机，保证工作风机不间断的运行。
《变频器应用技术》课程教案 一、课程的性质与任务 1、课程的性质 本课程属于电子测量技术与仪器专业（自动化方向）和制浆与造纸（自动化方向）专业的一门应用性专业技术课程。具有理论和实践相结合的课程特点和职业技术特点。 2、课程的任务 结合变频器行业的最新发展情况，学生通过理论教学、实验、实训，使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力；教会学生利用网络搜索技术资料的方法，使学生具备应用技术资料解决现场问题的能力；在授课过程中培养学生认真的工作作风和严谨的工作态度，树立学生的岗位责任意识；培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。同时，为今后学生进行机电设备和自动化生产线的电气调试、维修打下较坚实基础。 二、课程目标 （一）总目标 通过模块教学、任务引领、项目活动，掌握变频器的使用和维护、自动化设备及电气控制系统运行与维护的技能和相关理论知识，在完成本专业相关岗位的工作任务中，培养诚实、守信、善于沟通和合作的品质，树立环保、节能、安全等意识，为发展职业能力奠定良好的基础。
（二）具体目标 1．理论知识要求： 1）掌握变频器的内部结构理论和各类外端子的功能，为正确安装、设置变频器及故障分析打基础； 2）深刻理解通用变频器各类功能的含义和作用，为正确设置功能参数打基础； 3）掌握一个品牌变频器的基本操作方法，了解3至5种类型变频器的功能参数码特点和操作方法。 4）能够根据工程需要设计、安装、调试及改造教简单的变频器控制系统； 5）具有将相关课程(电气控制、PLC、单片机、触摸屏等)知识融合在一起，综合应用自动控制系统的能力。 6）具有变频器控制系统日常维护及故障诊断的基本能力，能够诊断出故障类型（软件设置故障、主电路硬件故障、控制电路故障），能对软件类故障进行修复，能对主电路故障进行准确判断并分析故障原因，能对控制电路的故障范围进行诊断； 2．技能要求： 1)具有根据实际设备搜索、查阅变频器相关技术资料，并利用技术资料学习相应变频器知识和操作、解决现场问题的能力。 2)具有根据设计资料、调试过程编写技术文件的能力。 3．职业能力： 1）认真的工作作风和严谨的工作态度，具有明确的岗位责任意识； 2）具有科学的思维方法、创新精神、实践能力和继续学习新技术的能力。 三、课程内容 1、课程教学目标的选择依据 以能力为本位的培养目标，是课程内容选择和定位的方向。学习内容的选择指向——工作过程性知识，主要解决“怎么做”和“怎么做的更好”的问题，以工作过程为坐标系，选取与职业工作过程紧密相关的知识，实施“工作本位”，“工-学”结合的学习模式。《变频器应用技术》课程内容的选取和内容的序化，要有利于学生通过课程学习，尽可能地获取与工作过程有关的经验和策略。
变频技术及应用习题集 一、填空题 1．三相异步电动机调速方式包括：调频调速、改变极对数、改变转差率。 2．变频器是将工频交流电变为电压和频率可调的交流电的电器设 备。机械特性是指电动机在运行时，其转速与电磁转矩之间的关系，即 n=f(T)。 3．变频器按变换环节可分为交—交型和交—直—交型变频器。按用途可分为通用变频器和专用变频器。变频器，按滤波方式不同可分为电压型和电流型两种。电压型变频器中间直流环节采用大（电容）滤波，电流型变频器中间直流环节采用高阻抗（电感）滤波。变频器按供电电源的相数分为（单相）变频器和（三相）变频器（没有两相变频器）。 4．变频器输入侧的额定值主要是（电压）和（相数）。变频器输出侧的额定值主要是输出（电压）、（电流）、（容量）、配用电动机容量和超载能力。变频器的频率指标有频率范围、频率精度、频率分辨率。 5．变频器的组成可分为主电路和控制电路，变频器主电路由整流 电路、中间直流电路、逆变器三部分组成。变频器主电路由整流及滤 波电路、逆变电路和制动单元组成。变频器的制动单元一般连接在整流器 和逆变器之间。变频器主电路由整流及滤波电路、和制动单元 组成。整流电路的功能是将交流电转换为直流电；中间电路具有滤波和制动作用； 逆变电路可将直流电转为频率和幅值都可以调的交流电。 6．直流电抗器的主要作用是提高功率因素和抑制冲击电流。输入交流电抗器的主要作用是抑制变频器输入电流的高次谐波和提高功率因素。 7．变频器的主电路，通常用R、S、T或L1、L2、L3 表示交流电源的输入端，用U、V、W 表示输出端。变频器的主电路中，断路器的功能主要有隔离作用和短路保护作用。变频器的通、断电控制一般采用空气开关和接触器，这样可以方便地进行自动或手动控制，一旦变频器出现问题，可立即切断电源。直流电抗器的主要作用是改善变频器的输入，防止电源对变频器的影响，保护变频器及抑制。为了使变频器制动电阻免遭烧坏，采用的保护方法是热继电器过载保护。变频器的通、断电控制一般均采用接触器控制，这样可以方便的进行自动或手动控制，一旦变频器出现问题，可立即自动切断电源。 8．变频调速时，基本频率以下的调速属于恒转矩调速，基本频率以上的属于恒功率调速。基频以下调速时，变频装置必须在改变输出频率的同时改变输出电压的幅值。为了保持磁通恒定，必须保持U/F= 常数。 9．变频器控制方式主要有U / f 控制、矢量控制、直接转矩