变频器特点及其应用论文（共12篇）由网友“真的没有答案吗”投稿提供，下面就是小编给大家带来的变频器特点及其应用论文，希望大家喜欢阅读!
篇1：变频器特点及其应用论文
有关变频器特点及其应用论文
摘要：综合本公司实际生产情况和本人多年工作经验知，生产中使用变频器具有绝对重要性，希望业内人士广泛使用之。
关键词：变频器供水行业应用
引言
一般城市管网的水压无法完全满足所有用水居民的用水需求，绝大部分用户须通过提升水压才能满足用水要求。以前大多采用传统的水塔，高位水箱等等增压设备，它们都必须由水泵以高出实际用水高度的压力提升水量，其结果大大增加了能量损耗。
一、新、旧泵的测试
例如，我公司对6sh-655kw成套机电设备做如下测试：
75KW三垦变频器直拖旧泵测试数据表：
75KW三垦变频器直拖新泵测试数据表
由上述测试结果可得老式供水方式被全新变频供水方式取代具有多项优点：
1.1变频供水能灵活控制供水压力。
1.2采用变频供水节电效果明显。
1.3当异步电机在全压启动时从静止状态加速到额定转速所需时间小于0.5秒，这意味着在不足0.5秒的'时间里，水的流量从零猛增到额定流量，在极短时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高或过低的冲击，压力过高会爆管而过低导致管子的瘪塌。直接停机同样会引起压力冲击。从上表测试结果可见使用变频器调速后，可通过对加减速时间的合理预置来延长启动和停止过程，合理控制供水压力减少管道冲击，最大限度保护管网，管件，同时也提高电机水泵的使用寿命。从上述测试还可以看出泵老化时严重影响出水量供水压力，维护维修不及时泵效率会大幅降低。
二、变频器的节能效果
变频器节能效果实际工作中更可观。例如，我公司有一水厂，水厂原供水方案为280KW机电系统一工一变两套系统向市区管网以0.18Mpa压力供水，工频供水系统为控制供水压力要采用勒阀门的方法。去年经技术改造改为两套供水系统均用变频器供水，严禁勒阀门通过变频器调频来控制供水压力。改变供水方法后该水厂当月电费较前月少近五万元，当年公司电费较上年减少近六十万元，可见使用变频器供水节能效果很明显，长期使用变频器经济效益可观。
变频调速恒压供水系统，经历了逐步完善的过程。综合早期的单泵恒压供水系统与近几年来被行业内人士普遍使用的多泵恒压调速供水系统诸多供水方式来看，我认为最优的恒压供水系统应为单泵直拖恒压供水系统。
三、各种供水方式比较
例如，我单位现使用以下几种供水方式(以富士变频器为例)：
3.1变频器直拖电机变压（变流量）供水：优点：接线简单，使用电器件少，完全启用变频器自身功能运行稳定，节电效果较明显，维修率较低。缺点：只能变压（流量）运行，节能空间有剩余。
3.2多泵运行方式：控制回路用PLC(可编程控制器)设计以三泵为例：优点：可控制实现恒压（恒流量）供水。缺点：只有一台泵变频调速运行，其余各泵均工频运行，节能一般,部分能量未被挖掘出来。维修工作量较大，运行稳定性较好。:
3.3一拖一单泵运行方式：启用变频器内置PID功能或外用PLC（可编程控制器）均能实现恒压（流量）供水。此方案要求用户量与机电设备工作能力匹配。该方式接线简单使用电器件少，运行稳定，无管线冲击，维修工作量小，节能效果较其它方案优秀等特点。
综合本公司实际生产情况和本人多年工作经验知，生产中使用变频器具有绝对重要性，希望业内人士广泛使用之。
篇2：PLC和变频器在控制系统的应用论文
摘要：电气工程是国家经济发展的一个重要基础，同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。本文介绍了PLC和变频器，分析了PLC和变频器在控制系统中的应用价值，总结PLC和变频器在控制系统中的应用。
关键词：变频器论文
引言
PLC是一种可编程逻辑控制器，它和变频器都是在信息化技术与网络技术发展下生成的产物。PLC技术能够实现顺序控制、开关质量控制、闭环控制等，其应用作用是提升电气自动化控制工作效率，促使电气工程逐步实现自动化。在信息化时代的发展下，工业生产技术在不断地更新与改革。在此背景下，电气工程也在深化改革过程中，改革的主要方向是信息自动化，而PLC和变频器是能推动这种改革进程的技术，所以有必要对它们开展研究。
1PLC与变频器概述
1.1PLC与变频器概念
PLC即可编程逻辑控制器，能依照用户的制定需求开展工作，其中涵盖了逻辑运算、顺序控制、数学运算等。PLC所应用的是可编程的存储器，在存储器内部运行逻辑运算等一系列指令，再由数字信号以及模拟信号的转变进行输入与输出，以此控制整个生产过程[1]。变频器是指使用变频技术以及微电子技术，通过调整电机工作电源的频率达到控制交流电动机目的的一种电力控制设备。变频器主要经由整流、滤波、逆变等构成，依照电机的切实需求提供适合的电源电压，从而实现节能、调速的效果，同时变频器也具备着多种保护功能，如过流、过压保护等。
1.2PLC特点
第一，由于PLC所应用的是已被定义好的各种辅助继电气的节点来实现变位操作，因此整个工作中的运行状态具有一定的简单性特点[2]。第二，PLC的一个显著特点是程序运行简单，操作比较便捷，在工作过程中能减少工作人员的工作量，提升整体工作效率，减少人力资源浪费。第三，PLC的功能性较为完善，同时也具有较高的实用性，适合应用在各种环境中，充分显示出PLC硬件的完整性。第四，PLC在运行期间具有抵抗外界环境与其他相关因素干扰的'功能，在任何复杂的工业生产过程中都能够发挥良好的作用，这就展示出PLC的可靠性。
篇3：PLC和变频器在控制系统的应用论文
2.1有助于加大电气设备产品存储量
PLC系统属于一种计算机应用技术，其特点在于具有一个独立的存储器结构，系统程序存储器中所存放的内容便是系统软件。用户程序中存储器所应该存放的内容同样是应用软件，而此种结构的存储器能够提供较大的存储空间[3]。另外，此系统设计过程中能够依据实际需求完整保存相关设备中的历史数据，保存下来的资料能为后期检查故障等工作提供可靠依据。
2.2有助于强化电气设备产品的智能化
电气自动化控制系统应用PLC技术与变频器的主要作用是提升电气设备的反应速度以及整体运行效率，同时也有助于提升电气设备的智能化水平。具体体现在PLC技术由系统软件完成对整个系统的控制，以确保整个工作流程能严格遵循一定的程序进行。PLC技术中CPU对系统中的数据进行分析与处理，同时对整个系统的运行情况做出评估，实时、可靠地传输数据。变频器起到的作用是在整个系统运行过程中，提供实际需求的电源电压，调节与控制各环节的电压，以确保系统稳定运行。
3PLC在控制系统中的具体应用
3.1在顺序控制系统中的应用
PLC技术被作为一种顺序控制器应用，这是当前社会大多数企业在应用PLC时的一个统一观点。PLC技术在此种模式下的电气工程自动化控制中应用，呈现出三个方面的具体应用。第一，远程控制和监督电气工程自动化系统，以此来确保电气工程工作人员的安全，同时也减少了人力资源的应用;第二，在电气工程自动化系统中进行现场传感，以确保电气工程自动化的控制水平;第三，对电气工程自动化系统的主站层给予局部控制。
3.2在开关量控制中的应用
PLC应用初级阶段，仅能合理地应用在开关量的逻辑控制中，后期在相关技术的进一步完善下，PLC技术得到了更为广泛的应用，在开关量控制的水平以及应用价值上也有显著提升。PLC应用实际上是将定义的虚拟机电器转变为机械继电气器，即忽略了虚拟继电气的反应时间，体现了PLC在开关量方面的应用价值。例如，PLC在断路器控制中的应用，传统电路器利用继电器实现控制，其问题是反应速度较慢，而PLC技术的应用有效提升了反应速度与灵敏度。
3.3在闭环控制中的应用
应用在闭环控制中的主要作用是测量转速，同时合理控制调节器，具体是应用转速测量、电子调节、电液执行实现闭环控制。具体的控制方法是在打开动力泵后，PLC细致地分析动力泵运行时间，同时选择一个最为适宜的主用泵与备用泵，在后期实际操作过程中仅需要将开关挡转变为手动挡即可，便能有效提高运行效率，同时也进一步体现了系统的可持续性。PLC与传统的控制技术相互融合方式能互补两者的不足之处，从而极大地提升了电力系统控制效率以及质量。
3.4在数控系统中的应用
数控系统较为复杂，不只存在直线型，同时还包括连续型与点位型。在生产过程中，点位型数控系统多应用在孔洞机床中，原因是全方位与灵活性。系统控制功能主要有单板机模式与全功能型两种数控装置，在系统控制功能中使用PLC能够确保系统功能的完善性。在数控系统中全功能型数控装置的功能性更为完善，但需要承担的成本也相对较高，与单板机模式相比，全功能型装置的应用存在一定的局限性。
4结语
全文分析了PLC和变频器在电气工程自动化控制系统中的具体应用，其应用推动了系统的自动化发展进程。PLC技术在电气工程自动化系统中的应用主要包括数控系统、闭环控制、开关量等方面，而变频器设备主要应用在电源电压的调控方面，以确保系统运行稳定性。
参考文献
[1]章仰莹.电气自动化设备中PLC控制系统的应用[J].电子技术与软件工程，，2(13)：135.
[2]赖添华.论PLC在电气自动化控制中的应用[J].企业技术开发，，35(7)：94-96.
[3]么坤.PLC技术在电气设备自动化控制中的应用[J].山东工业技术，2016，6(6)：20.
[4]徐凯.PLC在电气自动化控制中的应用价值[J].山东工业技术，，(6)：189.
篇4：HL5000检漏仪的特点及应用论文
HL5000检漏仪的特点及应用论文
1 检漏仪的发展状况
随着漏损的不断增加，应用预定位技术―听音棒，解决漏损问题已经不能满足社会发展的需要，人们对检漏速度和检漏质量的要求越来越高，随之产生了检漏仪。目前国外品牌的检漏仪主要有日本富士检漏仪，英国雷迪检漏仪和德国SEBA检漏仪，国内生产检漏仪的厂商主要有哈尔滨无线电六厂、扬州西蜀仪器厂和扬州捷通仪器厂。我公司近年来引进的检漏仪主要是德国SEBA检漏仪。从德国SEBA检漏仪的发展来看，从原来的模拟信号处理发展到现代数字信号处理。数字型号的检漏仪其中以德国SEBA的HL5000检漏仪为代表，它是采用数字信号处理，具有数字频率分析p数字滤波p瞬时值和最小值记录及区分漏水与短时用水地连续监测等功能，只有数字化的仪器才能实现，这使得其抗环境噪声干扰能力大大增强。
2 HL5000检漏仪主要功能
2.1 HL5000检漏仪配有音量与扩音的双向调节功能。每一位使用者可根据所需来调节适宜的音量。扩音值有8个刻度，在每次检测时，应选择中等值3或4为佳，选好后对目标管线进行检测，这时在主机显示屏上会出现水平显示条，可以显示被扩漏点声响的瞬时之和最小值，其中瞬时值就是显示的外界噪声变化，最小值则是捕捉地下发出的持续噪音的变化，根据泄漏噪音应该是连续的声音信号的原理，因此可以把最小值作为真正的漏水声，因此我们在检测漏水时主要以最小值为准，观察最小值水平显示条的长短变化和数值变化，当检测到某点的最小值的水平显示条最长和显示数值最大时，则此点基本上可以判断为漏水点。
2.2 HL5000 检漏仪提供了多种组合滤波选择功能。检漏人员可以根据管道材质，土壤特性和传感器进行最佳选择。可供选择的频率有九个，分别是:70HZ、106HZ、160HZ、240HZ、360HZ、540HZ、800HZ、1200HZ、1800HZ。对于经验丰富的检漏人员，也可选择组合滤波，通过选择与漏水声相匹配的频率，以增强仪器抗干扰能力。一般来说，松软的土地，选择的频率范围是70-360HZ，硬化较好的路面选择的.频率范围是240-540HZ，在塑胶或低工作压管线检漏，选择的频率范围是70-240HZ，直接用接触式传感器检漏，选择的频率范围是540-1200HZ，电力管线或电力设备会产生300HZ以下的低调波回路声，因此检漏时周围有电力管线干扰的可把频率选择240HZ或360HZ以上的频率组合，避开此波段干扰。以上这些波段可任意组合，可组合多种滤波范围，比档位滤波的可选性大，滤波范围更宽。HL5000检漏仪还具有频率分析功能，能自动提示所听漏水声的频率，从而为使用者适时选择滤波范围提供了帮助。使用者最终选择决定选用哪种滤波波段频率。一般而言，用地面传感器测量时用低频波段，按键接触式传感器用高频波段。若测量不成功，调到更宽波段，以防止漏点声响被过滤。
2.3 HL5000检漏仪具有连续监测功能。原理是:设定好测量时间后，启动定时测量，主机液晶显示屏上以图标形式显示在设定的时间段内测定的该管道声响。此方法主要适用于小区分户的测量，区分漏水和短时用水。当进行小区排查时，发现分户自来水管道有漏水异常时，将传感器固定在管道上，设定时间后启动定时测量，测量结束，液晶显示屏上会显示声级曲线。如果声级曲线是直的，则说明此管道有漏水存在，反之有凹的声级曲线，则说明不存在漏水，是用户用短时水情况。这种方法的最大优点是不用人工长时间监听，节省了检漏人员的耳力。
3、HL5000数字检漏仪的优点缺点。
3.1 具有携带轻便，外形好看颜色醒目，触摸时按键手感舒服，可视操作与耳机监听相结合，有效的保护了各种噪声对检漏人员的耳朵损害，操作简便设计更加人性化。
3.2 扩音显示、柱状图测量显示和连续监测显示，具有较强的直观性，更加适用于刚从事检漏工作的人员，通过判定最小值的办法便可测出漏水点的位置，简单易学，最大限度的节省了检漏人员的人力。
3.3 具有较强的数字滤波功能，抗干扰能力强，可以自动滤波，也可选择组合滤波，可选择的频率较多，适合在干扰较大的地方使用。
3.4 传感器连接插头易松动固定不牢。
3.5 显示屏有时会出现死机状态，必须按开关键重启才能恢复正常。
4 、应用案例分析。
我们对德国HL5000型检漏仪和原有设备德国HL90型检漏仪的配合使用作一对比，效果显着。以下我就对在检漏中遇到的难点，疑点，结合该仪器发挥的主要作用，对漏点情况加以分析，提供给大家。
4.1 我市黄河大桥收费站在6月发生了一次DN1200的管道漏水，具体情况如下:我们到达现场后发现，此次漏水面积非常大，约在300米*20米的矩形范围内，此收费站过往车辆较多，外界环境噪音较大，管道材质为水泥管，管道埋伏有六七深，附近没有任何阀门，无法采取阀拴听音和相关分析，因管道较深，管线定位仪也无法检测到泄漏管道的准确位置 ，漏点具体位置很难判定。我们通过对现场情况的认真分析和研究，立即制订检测方案，决定同时使用HL5000型检漏仪和HL90型检漏仪对该段漏水区域进行大面积的路面听音检测，使用HL90检漏仪对该段漏水管道检测时，无法捕捉到漏水信息，无法确定准确漏水点位置。利用HL5000检漏仪，在漏水区域内进行大面积听音，使用扩音显示和柱状图形显示，对瞬时值和最小值进行观察分析和数据对比，并通过选择组合滤波70-106HZ，106-360HZ 频率范围，滤掉外界环境噪声干扰，很快定出漏点位置。经开挖后状态如下:管道埋深6.7米，管径为DN1200mm水泥管道，漏点为水泥管道承接口处漏水，漏水口朝下方，周围泥土被冲出地面，路面下方已空，形成水包漏水口的现象，漏量约为100立方米/小时。
4.2 ，我们对农业路与经七路南100米的网通家属院排查时发现其观察表与分表总数对不住，每月相差近千吨水，经过对每户的管道进行检测时，发现有两处管道有异常，这时我们把传感器固定在其中一管道上用连续监测功能进行分析，我们设定了3分钟定时测量，测量完后，观察液晶显示屏上图标显示为凹形声级曲线，由此可判断是短时用水造成，此疑点排出。我们又把传感器固定在另一异常管道上监测，开始我们同样设定了3分钟定时测量，测量完后，发现液晶显示屏上的图标显示为直形声级曲线，我们又用同样的办法设定了10分钟的定时测量，其结果同上图标显示还是为直形声级曲线，通过测量我们判断此管段有漏水存在。随后我们通过进一步的调查，用路面音法和钻探定位法，定出漏点位置，经开挖漏点准确无误，漏点处为进住家户DN50管道的上翻弯头承接口开裂。用区分漏水和短时用水连续监测功能大大节省了检漏人员的耳力，同时有效的避免了噪声对检漏人员身体健康的损害。
5、结束语
通过新设备的使用提高了检漏速度和检漏准确率，增加的辅助功能有效的改善了检漏人员的劳动强度，有效地保护了检漏人员身体健康。
篇5：富凌变频器在轧钢机上的应用论文
富凌变频器在轧钢机上的应用论文
一、概述
轧钢设备主要用于对不锈钢材料的加工，其过程是把比较厚的`原料经过挤压后变得薄些；所以负载惯性比较大，对力矩的要求很高；一般情况下会出现启动不起或者是跳E009过流现象，主要是力矩不够造成的，所以在保证变频器稳定工作的同时把力矩的一些参数设定到最优化。动力一般由55KW或75KW三相交流异步电动机提供，选配变频器时最好要比电动机功率放大一个规格。
二、要求
1、无级调速，外接电位器和按钮启动、停止。
2、工作稳定可靠。
3、恒力矩输出。
4、电机只能单方向运行。
5、在启动时输出大扭矩，加、速时间短（一般为9~13S）。
三、使用效果
1、使用方便：可满足不同规格材料的要求。
2、节能：降低了成本，一般可节约35―60%左右的电能。
3、提高了生产效率。
4、软起动：减少了对机械设备的冲击。
四、参数设定
F001 01 F020 0．7
F003 00 F041 10
F014 30 F042 30
F018 15 F096 0
篇6：变频器应用中的干扰及其抑制
变频器应用中的干扰及其抑制
河南职业技术师范学院 李国厚Li Guohou
摘要：变频器在工业生产中的应用越来越广泛，其干扰问题日益引起人们的重视。本文主要介绍了变频器应用系统中干扰产生的来源及其传播途径，提出了抗干扰的实际解决方法，阐述了在变频器应用系统设计和安装中抑制干扰的具体措施。
关键词：变频器 干扰 抑制
Abstract:The application of the inverters in the industrial production is becoming more and
more universal,and its interface is being paid much attention.The source and spreading route in the
application system of the inverter are introduced in this paper,some practical resolvents are put forward,and the concrete measures in the system design and installment are expounded.
Key words:Inverter Interface Restrain
[中图分类号]TN973 [文献标识码]B 文章编号 1561-033006-00
1 引言
变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信等技术于一体的高科技技术。它以很好的调速、节能性能，在各行各业中获得了广泛的应用。由于其采用软启动，可以减少设备和电机的机械冲击，延长设备和电机的使用寿命。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，但随之也带来了一些干扰问题。现场的供电和用电设备会对变频器产生影响，变频器运行时产生的高次谐波也会干扰周围设备的运行。变频器产生的干扰主要有三种：对电子设备的干扰、对通信设备的干扰及对无线电等产生的干扰。对计算机和自动控制装置等电子设备产生的干扰主要是感应干扰；对通信设备和无线电等产生的干扰为放射干扰。如果变频器的干扰问题解决不好，不但系统无法可靠运行，还会影响其他电子、电气设备的正常工作。因此有必要对变频器应用系统中的干扰问题进行探讨，以促进其进一步的推广应用。下面主要讨论变频器的干扰及其抑制方法。
2 变频调速系统的主要电磁干扰源及途径
2.1 主要电磁干扰源
电磁干扰也称电磁骚扰 （EMI），是以外部噪声和无用信号在接收中所造成的电磁干扰，通常是通过电路传导和以场的形式传播的。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波会对同一电网的其他电子、电气设备产生谐波干扰。另外，变频器的逆变器大多采用PWM技术，当其工作于开关模式并作高速切换时，产生大量耦合性噪声。因此，变频器对系统内其他的电子、电气设备来说是一个电磁干扰源。另一方面，电网中的谐波干扰主要通过变频器的供电电源干扰变频器。电网中存在大量谐波源，如各种整流设备、交直流互换设备、电子电压调整设备、非线性负载及照明设备等。这些负荷都使电网中的电压、电流产生波形畸变，从而对电网中其他设备产生危害的干扰。变频器的供电电源受到来自被污染的交流电网的干扰后，若不加以处理，电网噪声就会通过电网电源电路干扰变频器。供电电源对变频器的干扰主要有过压、欠压、瞬时掉电；浪涌、跌落；尖峰电压脉冲；射频干扰。其次，共模干扰通过变频器的控制信号线也会干扰变频器的正常工作。
2.2 电磁干扰的途径
变频器能产生功率较大的谐波，对系统其他设备干扰性较强。其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的，主要分电磁辐射、传导、感应耦合。具体为：①对周围的电子、电气设备产生电磁辐射；②对直接驱动的电动机产生电磁噪声，使得电动机铁耗和铜耗增加，并传导干扰到电源，通过配电网络传导给系统其他设备；③变频器对相邻的其他线路产生感应耦合，感应出干扰电压或电流。同样，系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。下面分别加以分析。
（1）电磁辐射
变频器如果不是处在一个全封闭的金属外壳内，它就可以通过空间向外辐射电磁波。其辐射场强取决于干扰源的电流强度、装置的等效辐射阻抗以及干扰源的发射频率。变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变桥大多采用PWM技术，当根据给定频率和幅值指令产生预期的和重复的开关模式时，其输出的电压和电流的功率谱是离散的，并且带有与开关频率相应的高次谐波群。高载波频率和场控开关器件的高速切换（dv/dt可达1kV/μs以上）所引起的辐射干扰问题相当突出。
当变频器的金属外壳带有缝隙或孔洞，则辐射强度与干扰信号的波长有关，当孔洞的大小与电磁波的波长接近时，会形成干扰辐射源向四周辐射。而辐射场中的金属物体还可能形成二次辐射。同样，变频器外部的辐射也会干扰变频器的正常工作。
（2）传导
上述的电磁干扰除了通过与其相连的导线向外部发射，也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入其它电路。与辐射干扰相比，其传播的路程可以很远。比较典型的传播途径是：接自工业低压网络的变频器所产生的干扰信号将沿着配电变压器进入中压网络，并沿着其它的配电变压器最终又进入民用低压配电网络，使接自民用配电母线的电气设备成为远程的受害者。
（3）感应耦合
感应耦合是介于辐射与传导之间的第三条传播途径。当干扰源的频率较低时，干扰的电磁波辐射能力相当有限，而该干扰源又不直接与其它导体连接，但此时的电磁干扰能量可以通过变频器的输入、输出导线与其相邻的其他导线或导体产生感应耦合，在邻近导线或导体内感应出干扰电流或电压。感应耦合可以由导体间的电容耦合的形式出现，也可以由电感耦合的形式或电容、电感混合的形式出现，这与干扰源的频率以及与相邻导体的距离等
因素有关。
3 抗电磁干扰的措施
据电磁性的基本原理，形成电磁干扰（EMI）须具备电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统等三个要素。为防止干扰，可采用硬件和软件的抗干扰措施。其中，硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施，一般从抗和防两方面入手来抑制干扰，其总原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统对干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。
（1）隔离
所谓干扰的隔离是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来，使它们不发生电的联系。在变频调速传动系统中，通常是在电源和放大器电路之间的电源线上采用隔离变压器以免传导干扰，电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。
（2）滤波
设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源及电动机。为减少电磁噪声和损耗，在变频器输出侧可设置输出滤波器。为减少对电源的干扰，可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备，可在电源线上设置电源噪声滤波器，以免传导干扰。
（3）屏蔽
屏蔽干扰源是抑制干扰的最有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽，不让其电磁干扰泄漏。输出线最好用钢管屏蔽，特别是以外部信号控制变频器时，要求信号线尽可能短（一般为20m以内），且信号线采用双芯屏蔽，并与主电路及控制回路完全分离，不能放于同一配管或线槽内，周围电子敏感设备线路也要求屏蔽。为使屏蔽有效，屏蔽罩必须可靠接地。
（4）接地
实践证明，接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式，要根据具体情况采用，要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。
单点接地指在一个电路或装置中，只有一个物理点定义为接地点。在低频下的性能好；多点接地是指装置中的各个接地点都直接接到距它最近的接地点。在高频下的性能好；混合接地是根据信号频率和接地线长度，系统采用单点接地和多点接地共用的方式。变频器本身有专用接地端子PE端，从安全和降低噪声的需要出发，必须接地。既不能将地线接在电器设备的外壳上，也不能接在零线上。可用较粗的短线一端接到接地端子PE端，另一端与接地极相连，接地电阻取值<100Ω，接地线长度在20m以内，并注意合理选择接地极的位置。当系统的抗干扰能力要求较高时，为减少对电源的干扰，在电源输入端可加装电源滤波器。为抑制变频器输入侧的谐波电流，改善功率因数，可在变频器输入端加装交流电抗器，选用与否可视电源变压器与变频器容量的匹配情况及电网允许的畸变程度而定，一般情况下采用为好。为改善变频器输出电流，减少电动机噪声，可在变频器输出端加装交流电抗器。图1为一般变频调速传动系统抗干扰所采取措施。
以上抗干扰措施可根据系统的'抗干扰要求来合理选择使用。若系统中含控制单元如微机等，还须在软件上采取抗干扰措施。
（5）正确安装
由于变频器属于精密的功率电力电子产品，其现场安装工艺的好坏也影响着变频器的正常工作。正确的安装可以确保变频器安全和无故障运行。变频器对安装环境要求较高。一般变频器使用手册规定温度范围为最低温度-10℃，最高温度不超过50℃；变频器的安装海拔高度应小于1000m,超过此规定应降容使用；变频器不能安装在经常发生振动的地方，对振动冲击较大的场合，应采用加橡胶垫等防振措施；不能安装在电磁干扰源附近；不能安装在有灰尘、腐蚀性气体等空气污染的环境；不能安装在潮湿环境中，如潮湿管道下面，应尽量采用密封柜式结构，并且要确保变频器通风畅通，确保控制柜有足够的冷却风量，其典型的损耗数一般按变频器功率的3%来计算柜中允许的温升值。安装工艺要求如下：
① 确保控制柜中的所有设备接地良好，应该使用短、粗的接地线（最好采用扁平导体或金属网，因其在高频时阻抗较低）连接到公共地线上。按国家标准规定，其接地电阻应小于4欧姆。另外与变频器相连的控制设备（如PLC或PID控制仪）要与其共地。
② 安装布线时将电源线和控制电缆分开，例如使用独立的线槽等。如果控制电路连接线必须和电源电缆交叉，应成90°交叉布线。
③ 使用屏蔽导线或双绞线连接控制电路时，确保未屏蔽之处尽可能短，条件允许时应采用电缆套管。
④ 确保控制柜中的接触器有灭弧功能，交流接触器采用R-C抑制器，也可采用压敏电阻抑制器，如果接触器是通过变频器的继电器控制的，这一点特别重要。
⑤ 用屏蔽和铠装电缆作为电机接线时，要将屏蔽层双端接地。
⑥ 如果变频器运行在对噪声敏感的环境中，可以采用RFI滤波器减小来自变频器的传导和辐射干扰。为达到最优效果，滤波器与安装金属板之间应有良好的导电性。
4 变频控制系统设计中应注意的其他问题
除了前面讨论的几点以外，在变频器控制系统设计与应用中还要注意以下几个方面的问题。
（1）在设备排列布置时，应该注意将变频器单独布置，尽量减少可能产生的电磁辐射干扰。在实际工程中，由于受到房屋面积的限制往往不可能有单独布置的位置，应尽量将容易受干扰的弱电控制设备与变频器分开，比如将动力配电柜放在变频器与控制设备之间。
（2）变频器电源输入侧可采用容量适宜的空气开关作为短路保护，但切记不可频繁操作。由于变频器内部有大电容，其放电过程较为缓慢，频繁操作将造成过电压而损坏内部元件。
（3）控制变频调速电机启/停通常由变频器自带的控制功能来实现，不要通过接触器实现启/停。否则，频繁的操作可能损坏内部元件。
（4）尽量减少变频器与控制系统不必要的连线，以避免传导干扰。除了控制系统与变频器之间必须的控制线外，其它如控制电源等应分开。由于控制系统及变频器均需要24V直流电源，而生产厂家为了节省一个直流电源，往往用一个直流电源分两路分别对两个系统供电，有时变频器会通过直流电源对控制系统产生传导干扰，所以在设计中或订货时要特别加以说明，要求用两个直流电源分别对两个系统供电。
（5） 注意变频器对电网的干扰。变频器在运行时产生的高次谐波会对电网产生影响，使电网波型严重畸变，可能造成电网电压降很大、电网功率因数很低，大功率变频器应特别注意。解决的方法主要有采用无功自动补偿装置以调节功率因数，同时可以根据具体情况在变频器电源进线侧加电抗器以减少对电网产生的影响，而进线电抗器可以由变频器供应商配套提供，但在订货时要加以说明。
（6）变频器柜内除本机专用的空气开关外，不宜安置其它操作性开关电器，以免开关噪声入侵变频器，造成误动作。
（7）应注意限制最低转速。在低转速时，电机噪声增大，电机冷却能力下降，若负载转矩较大或满载，可能烧毁电机。确需低速运转的高负荷变频电机，应考虑加大
额定功率，或增加辅助的强风冷却。
（8）注意防止发生共振现象。由于定子电流中含有高次谐波成分，电机转矩中含有脉动分量，有可能造成电机的振动与机械振动产生共振，使设备出现故障。应在预先找到负载固有的共振频率后，利用变频器频率跳跃功能设置，躲开共振频率点。
5 结束语
以上通过对变频器运行过程中存在的干扰问题的分析，提出了解决这些问题的实际方法。随着新技术和新理论不断在变频器上的应用，变频器应用存在的这些问题有望通过变频器本身的功能和补偿来解决。随着工业现场和社会环境对变频器的要求不断提高，满足实际需要的真正“绿色”变频器不久也会面世。
参考文献
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作者简介
李国厚（1968―）男 讲师，毕业于浙江大学，硕士研究生在读，主要从事自动控制方面的应用研究和教学工作，已经先后在十余种专业期刊上发表论文近30篇。
摘自《变频器世界》第六期
篇7：变频器在离心机中应用分析
分离机械是将液体与固体颗粒混合物进行分离的设备，主要分为离心机、分离机、压滤机、滤油器、过滤器等设备，分离机械一般是工艺流程中的后处理设备，所以直接关系到最终产品的质量。从整体上看，我国分离机械技术水平与国外先进水平相比存在较大差距。主要表现在：分离机械品种、规格少，不能完全满足国内生产需要，特别是分离物料粘度大、精度细的机械，效率高、生产能力大、自动化程度高的分离机械绝大多数依赖进口;分离机理和应用技术研究落后，新产品开发速度慢;制造工艺落后，生产效率低，产品可靠性、稳定性较差，技术水平和自动化水平较低;配套设备和材料不能满足分离机械产品生产的需要，尤其是产品的质量、可靠性很不稳定。
从分离机械的发展来看，数字交流变频器将替代原来的电磁调速、直流调速、液力偶合调速、多速电机，而逐步成为分离机械的主要驱动装置。本文将介绍的是ABB公司的新品ACS550变频器在分离机械的设计和应用。
ACS550是ABB公司最新推出的智能性变频器，该系列变频器用于0.75KW～355KW低压交流传动。它能精确地控制速度和转矩，能匹配现有的标准鼠笼异步电动机。ACS550具有三种控制方式，即标量V/F控制、无传感器矢量控制、转矩控制，所以该款变频器不仅能够适合于最简单的电机运转，同时也可以应用在复杂的工作场合。其可靠的过载能力设计，也可以同时满足普通负载和重载工作。
分离机械的驱动电机一般分为单电机驱动和多电机驱动两种，本文将主要介绍ACS550变频器在作为单电机驱动的典型案例三足式离心机的应用和作为多电机取得驱动的典型案例卧螺离心机的应用。
2、变频器在三足式离心机中的应用
三足式离心机是一种结构简单、对物料的适应性很强、应用面最广的立式离心机，
分沉降型和过滤型两大类。应用最多的是过滤型三足式离心机。它即能适于分离粒径仅为数微米的细颗粒，也能用于成件物品的脱液。通过调整各操作工序的延续时间，可用于分离过滤难易程度不同的各种悬浮液，通过调节滤饼的洗涤时间，可以满足不同的洗涤要求。这种机型主要适用于中小型的生产规模，但由于有上述很多长处，所以广泛应用于制药、化工、轻工、纺织、食品、机械制造等工业部门。
在本应用中，变频器驱动的是离心机的转鼓，启动平稳，分离因数可调;彻底克服了传统直流碳刷式离心机噪音大、故障率高、使用寿命短、转速不稳定等缺点，是重力沉降分离设备更新换代产品。交流变频离心机在减震系统和变频电机等几项重要指标上具有鲜明的特色和独创性。常见的三足式离心机的单机驱动功率在3KW 与55KW之间，ACS550完全可以胜任。
ACS550在三足式离心机中的应用原理ACS550变频器的原理，在其外围线路中，主要分三个部分：
(1)直流母线UDC 、UDC-端接制动单 、?端，然后根据不同的选择(如回馈制动接电网三相、能耗制动则接制动电阻)，Tk为制动单元的内部继电器，当本单元出现故障时，Tk动作，通过变频器的端子DI4定义，瞬间封锁U/V/W输出。
(2)控制回路输入、输出端子中，采用宏9902=5的定义
DI1：手动/自动起动/停车(手动):得电起动
DI2：正转/反转(手动):得电转向为反转
DI3：EXT1/EXT2选择:得电选择自动控制
DI4：运行允许:一旦断开变频器将停车
篇8：变频器在油田上的应用
油田作为一个特殊行业，有其独特的背景，油田中变频器的应用主要集中在：游梁式抽油机控制(俗称“磕头机”)、电潜泵控制、注水井控制和油气集输控制等几个场合，本文主要介绍变频器在游梁式抽油机上的应用。
一、磕头机的工作原理
目前，在油田抽油设备中，以游梁式磕头抽油机应用最为普遍，数量也最多，但是，传统的磕头机普遍存在着启动冲击大，运行耗电多，大马拉小车、效率低下等诸多问题，加之油井情况复杂，稠油、结蜡、沙卡现象较多，断杆、烧电机等现象经常发生，对电动机没有可靠的保护功能，设备维修量大，为此，急需对现有的抽油机设备进行改造。
当磕头机工作时，驴头悬点上作用的载荷是变化的。上冲程时，驴头悬点需提起抽油杆柱和液柱，在抽油机未进行平衡的条件下，电动机就要付出很大的能量。在下冲程时，抽油机杆柱转而对电动机做功，使电动机处于发电机的运行状态。抽油机未进行平衡时，上、下冲程的载荷极度不均匀，这样将严重地影响抽油机的四连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，恶化抽油杆的工作条件，增加它的断裂次数。为了消除这些缺点，一般在抽油机的游梁尾部或曲柄上或两处都加上了平衡重。这样一来，在悬点下冲程时，要把平衡重从低处抬到高处，增加平衡重的位能。为了抬高平衡配重，除了依靠抽油杆柱下落所释放的位能外，还要电动机付出部分能量。在上冲程时，平衡重由高处下落，把下冲程时储存的位能释放出来，帮助电动机提升抽油杆和液柱，减少了电动机在上冲程时所需给出的能量。目前使用较多的游梁式抽油机，都采用了加平衡配重的工作方式，因此在抽油机的一个工作循环中，有两个电动机运行状态和两个发电机运行状态。当平衡配重调节较好时，其发电机运行状态的时间和产生的能量都较小。
游梁式抽油机的变频改造主要有以下3个方面
(1)大大提高了功率因数(可由原来的0.25～0.5提高到0.9以上)，大大减小了供电电流，从而减轻了电网及变压器的负担，降低了线损，可省去大量的“增容”开支.这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合，为避免电网质量的下降，需引入变频控制，其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。在前期井中，由于刚开采，储油量大，使用变频器运行至65HZ，频率提高了1/3，相应地电机转速提高了30%，其采用油量也相应提高，其综合采油率可比工频情况下多采油20%，工效提高了1.2倍，很受油田采油工的欢迎。
(2)以节能为第一目标的变频改造，
这点较普遍，一方面，油田抽油机为克服大的起动转矩，采用的电动机远远大于实际所需功率，工作时电动机利用率一般为 20%～30%，最高不会超过50%，电动机常处于轻载状态，造成资源浪费。另一方面，抽油机工作情况的连续变化，取决于地底下的状态，若始终处于工频运行，也会造成电能浪费。为了节能，提高电动机工作效率，需进行变频改造。在中、后期井中，由于井储量减少，电机若仍工频行，势必浪费电能，造成不必要的损耗，因而我们采用降低转速的方式，减少冲程，一般将变频器的频率运行至35-40HZ之间，这样电机转速下降了30%，加之采油设备一般负荷较轻，节电率可达25%左右，而且提高了功率因数，减少了无功损耗。
(3)变频器具有软启/软停功能，在电机启动时，减少了对抽油杆的机械冲击，对稠油、结蜡、沙卡、等都能效地进行保护停机，以保护电机及机械设备，减少维修量，防止断杆，变频器对过压、欠压，过载、短路及电机失速都能可靠地保护，对延长电机的寿命，减少机械设备的磨损等，都具有很好的作用。
由于实现了真正的“软起动”，对电动机、变速箱、抽油机都避免了过大的机械冲击，大大延长了设备的使用寿命，减少了停产时间，提高了生产效率。以提高电网质量和节能为目的的变频改造。这种情况综合了上面两种改造的优点，是应用中的一个重要发展方向。
二、抽油机的技术发展
第一代：最先的抽油机主马达主要是采用三相异步电机启动，三相异步电动机启动运行缺点就是没有调速功能，只能保持一个恒速，严重影响产油量。这种不带保护的抽油机电机控制方式已经退出了历史舞台。
第二代：由于直流电动机的面世，也加快了直流电机在抽油机上的应用，从而替代了异步电机的使用。采用直流调速的方法明显的优胜三相异步电机，产油量也高了许多;但直流电动机成本比较高，其调速性能也不是很理想。
第三代：采用变级电机调速，就是改变电机极对数来达到调速的目的，常采用4/8/32极多速电机实现。但其装置比较复杂，占用空间也比较大，设备寿命短，稳定性不太好。
第四代：变频调速技术，由于变频调速技术已成为节能及提高产品效益质量的有效措施，油田中变频器应用在游梁式抽油机已经非常广泛。由于油井的类型和工况千差万别，井下渗油和渗水量每时每刻都在变.抽油机的负载变化是无规律的，故采用变频调速技术，使抽油机的运动规律适应油井的变化工况，实现抽油系统效率的提高，达到节能增产的目的。
总而言之，变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，其应用已经渗透到石油行业的各个技术部门，发挥着越来越重要的作用。
篇9：谈变频器发展和应用的几个趋势
1 引言
变频器是运动控制系统中的功率变换器，当今的运动控制系统包含多种学科的技术领域，驱动的交流化、功率变换器的高频化、控制的数字化、智能化和网络化已经成为变频器发展的特点，同时随着变频控制理论和制造工艺的进一步发展，变频器的应用和发展将会朝着以下方向发展:
(1) 矩阵变频器的出现和推广;
(2) 网络化配置的变频器将成为主流;
(3) 同步电动机的变频应用将得到更为迅猛的发展。
2 矩阵变频器的出现
多年来，电气传动专家一直都在讨论关于“矩阵变换”技术的变频器将会是下一代变频器。几个主要的传动供应商包括罗克韦尔、西门子等都在研究该项技术。舆论一直认为: 尽管矩阵变频器具有非常诱人的前景，但是由于成本太高而无法在目前进行商业化应用。
大家都知道，由于矩阵式交-交变频器省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大，并能实现轻量化。
现在，安川公司已经有迹象显示该公司打算启动销售矩阵变频器的计划。在今年四月份的汉诺威国际展览会上，安川展示了即将生产的矩阵变频器的原型(图1)，并表示公司计划在明年启动销售策略，同时已经在日本市场上现场测试和运行了好几台矩阵变频器。
从原理上讲，矩阵变频器使用了一组电力半导体开关，按照预定的数学算法控制开关顺序，并直接连接到三相电机上。在安川矩阵变频器中有9个开关，每一个都有 2个igbt组成双向开关，能允许正向电压和负向电压通到电机上。igbt数量的增加是导致矩阵变频器造价昂贵的其中一个因素。
矩阵变频器使用了三相电压输入来控制输出电压，这就不仅能吸收任何电流杂波，也能提供一个清洁的输出电压，也就是说“可以有效地进行输入电源电流控制与输出电压控制”。这也是矩阵变频器吸引人们的一个重要点:能大大降低输入电流谐波的产生，只有大约传统交-直-交变频器的20%以下。而且矩阵变频器的电流几乎是正弦波，即使在带载情况下，也是如此。当有再生发电时，电流能以180°转换并反馈到电网中，而且也是以正弦波方式。在再生制动方式的工作中，矩阵变频器不需要制动电阻或特殊的变换器。反馈回的电亦无需额外的设备(如变压器等)进行处理。总之，传动能在四象限高效率地运行。
另外一个吸引点就是矩阵变频器去掉了直流电容, 作为有一定寿命地铝电解电容, 交-直-交变频器就必须在一定年限更换电容, 如5~8年, 矩阵变频器就能长时间可靠工作。
安川公司起初的计划是将新的矩阵变频器主要用到能够发挥其长处和优点的场合中，如它的处理再生能量功能，在起重、电梯、离心机和其他需要连续电动又连续制动发电的场合。当然，它也可以装在那些需要制动，但又没有空间安装制动电阻或者安装电阻会引起意外事故的地方，如酒精厂、化工厂等。另外一个非常有潜力的地方，就是需要有低谐波的应用场合。如在轮船上，就能允许安装更小的发电机组。在一些隔离系统中能降低设备的体积，而省去了类似12脉冲变频器系统中的额外变压器。
在安川的计划中，矩阵变频器将逐步覆盖400v的 5.5~22kw，直至75kw，当然也有200v级的5.5~45kw变频器。至于价格策略目前尚未公布，但基本上为目前通功率段传统变频器的2倍左右。
3 以网络配置为主的系统化
变频器的网络化配置主要基于三个层面:设备层、控制层和信息层。其中变频器做为执行器，可以配接最基本的rs232/rs485串行通讯协议、 profibus等的现场总线协议以及internet局域网协议。针对不同的控制系统和不同的用户要求，配置和选用不同的网络协议。
网络化配置的变频器具有以下显著的特点:
(1) 高精度的频率设定;
(2) 远程控制与工厂信息化的基本要素;
(3) 远程诊断系统。
通过网络设定频率是一种高精度的频率设定，其具有通讯速率高，稳定可靠，接线简单等优点，而且在模拟量控制时，输出端经过一个数模转换器，经过导线，进入输入端(变频器)又经过一个模数转换器才能参与控制。两个转换器位数不同和导线损耗都可能造成一定误差，而通讯传递直接是数字量，不需要转换，没有误差，在传输过程中不会造成损耗，而且响应速度率也会很高。
变频器经常被用于系统复杂、工作环境恶劣、高负荷、长时间运行的工况中，如无人值守泵站、油田磕头机等。变频器故障率在这种环境中自然比较高，一般都采取事后维修的方式进行，随着电子技术的发展，传统的维修方式将变为故障预报和整机在线维修。有必要对其实现在线工作状态的监测以及常规故障机理的综合分析研究，以便对其故障的事先诊断分析。目前大功率变频器的故障诊断、远程监控系统及智能控制方面取得了较大进展，并已经投入实际运行。
在网络化日益普及的今天，与普通的点对点硬线连接方式而言，通过高速通讯连接的变频器系统可以最大程度上降低系统维护时间、提高生产效率、减少运行成本。目前安装的现场总线模块有profibus dp、interbus、devicenet、can open和modbus plus等，
用户可以有更大的自由根据生产过程来选择plc型号和品牌，并非常简单地集成到现有地网络中去。而且通过现场总线模块，可以不考虑变频器的型号，而以同一种语言来与不同功率段、不同型号地变频器进行组构，如功率、速度、转矩、电流、设定值等。
由于采用了通讯方式，可以通过pc机来方便地进行组态和系统维护，包括上传、下载、复制、监控、参数读写等。
以sew movidrive变频器为例，它可以如图2组成wago-i/o系统，利用后者地现场总线技术进行通讯互联。这种连接方式能通过wago的可编程总线控制器pfc实现变频器到网络控制主机之间的输入数据过程、输出数据过程的交换。而且，总线互联方式可以通过wago公司专用的软件功能块 (sew.lib)方便地进行变频器参数的读取。该方式能在最大程度上降低变频器系统的构建成本。
4 同步电机的配合应用
交流同步电动机已成为交流可调速传动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机是无刷结构，功率因数高、效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交-直 -交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统，且已经取得重大进步和在市场的成功应用。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。
现在以abb应用在造纸同步电机上的变频应用为例来说明。
abb公司有着100多年从事纸机传动系统设计和供应的历史, 从最初的长轴传动, 到上世纪六十年代的直流分部传动, 然后再到1983年的世界第一个纸机工业的交流的分部传动, 最后在在芬兰一家纸厂应用了一个新的纸机传动系统, 即采用同步电动机的直接变频传动。其后，abb非常顺利而且成功地在纸机工业规模化应用了同步变频系统。
我们从图3的比较中可以发现，传统的传动系统(包括直流或异步交流电机)都是通过减速箱与电机相连，最后与纸机传动部分连接;而在同步变频传动中，电机则直接耦合到纸机传动部分的，取消了中间环节。
在abb系统中，传动系统通常是acs600变频器组成的，其硬件组成是与传统的交流异步传动一致的，而软件的设计则是专用的永磁电机(同步电机的一种) 驱动软件。同步电机允许在纸机上采用无编码器的运行方式。传动部分的控制系统、应用软件以及人机界面的控制这几部分都是跟abb在纸机上的解决方案一致。因此，直接传动能与其他的abb传动方案同时并列运行，而且acs600变频器无须更换就可以升级到新的直接传动系统上。
采用同步电机的最有效特点:
(1) 大大降低电机尺寸;
(2) 高效率的转矩输出;
(3) 无编码器运行。
目前大多数的纸机需要安装速度编码器来反馈电机转速，而且编码器也被证明是可靠的。但是安装的编码器由于是采用轴承需要常规定期性的维护保养和润滑，在一个大型的纸机(如50个传动)上每隔一定的周期还必须更换所有的编码器以防止意外的由编码器故障引起的纸机停机。从这个层面上来说，无编码器的运行自然是同步电机直接传动的一个优点和着眼点。
电机的实际速度是需要同时反馈和监测的，一个计算电机速度的新方法已经在acs dtc得到发展和应用。图4所示为abb造纸部门对直接传动的37kw永磁电机进行测试得出的波形曲线。上面的2条曲线是表示经速度编码器测量的数据和通过变频器计算出来的数据。从图中可以看出两条曲线几乎是一致的，即使在动态扰动中也是少有偏差。第3条曲线是表示电机由于突加负载产生的电机转矩，该负载的变化大概是正常负载的1/3，以表示在电机在正常运行下突然有一个大的变化。将abb传统的交流传动纸机改造成一个直接传动的纸机系统是非常简单的，纸厂需要购买新的直接传动部分的电机，同时将abb的常规变频器acs600通过下载pm-dtc软件来升级，而且新的直接传动的系统可以与现有的交流或直流传动同时正常运行。总而言之，用户将从直接传动中获益。
当然，在其他行业如纺织、电梯等行业同步电机的变频系统也取得了卓有成效的推广。
我们知道，同步变频系统在硬件上并无太大区别，甚至可以直接使用，而软件上就必须采用新的控制思路。矢量控制是一种控制永磁同步电机的实用而有效的方法。其基本思想是在三相永磁同步电动机上设法模拟直流电动机转矩控制的规律，在磁场定向坐标上，将电流矢量分量分解成产生磁通的励磁电流分量id和产生转矩的转矩电流iq分量，并使两分量互相垂直，彼此独立。当给定id_ref=0，这时根据电机的转矩公式可以得到t∝φiq。由于id_ref=0，那么φ就基本恒定，这样只要调节电流iq就可以象控制直流电动机一样控制永磁同步电动机。
5 结束语
随着技术的进一步发展，变频器的发展和应用也将呈现更为活跃的现象，比如矩阵变频器的出现和推广、网络化配置的变频器将成为主流以及同步电动机的变频应用等。而这些趋势都将推进变频器的进一步普及。
参考文献
[1]张燕宾. 变频调速应用实践[m]. 北京:机械工业出版社,.
篇10：变频器能耗制动应用高度分析
1.引言
近年来，随着变频器本身功能的不断完善，交流调速技术有了长足的进步，如何在不同应用条件下充分开发变频器自身功能、有效的降低设备的改造成本已成为一个重要问题。与通常的控制方式相比，利用变频器直流制动功能实现交流拖动系统准确停车的设计方案省去了价值昂贵的变频器专用制动单元/制动电阻，有效降低了设备改造成本，工作稳定可靠、控制精度高。
2.VVVF能耗制动的理论分析
通用变频器提供的制动方式主要有：能耗制动、再生制动、整流回馈等。在转动惯量较大的工况条件下，变频器厂家所建议采用的一般方式是外接制动电阻和制动单元的再生制动方式，某些情况下可以配合采用直流制动。这一设计思路基本为大多数目内用户所接受，并在实际使用中获得了较好的效果。但该方案需另外购买变频器厂家提供的专用制动单元/制动电阻，无形中增大了改造成本。
所谓“直流制动”，一般指当变频器的输出频率接近为零，电机的转速降低到一定数值时，变频器改向异步电动机定子绕组中通入直流，形成静止磁场，此时电动机处于能耗制动状态，转动着的转子切割该静止磁场而产生制动转矩，使电动机迅速停止。在电动机制动过程中，由于变频器输出频率逐渐降低，则定子绕组内的同步磁场转速低于转子转速，电动机处于再生制动过程，此时旋转系统存储的动能转换成电能热损耗的形式消耗于异步电动机的转子回路中，为防止电动机减速过程中所形成的再生发电制动以及直流制动过程中的能量回馈，造成变频器和电机的损坏，需串入专用制动单元/制动电阻。
一般交流电动机制动时的机械特性曲线，
设A点为正常工作点。电动机同步旋转磁场转速为：
为电机同步转速，为电源频率，为电动机磁极对数。
在通常电动机的制动过程中，电动机先减速，电动机同步旋转磁场转速低于转子转速，工作点在同一转速下由曲线①的A点跳至曲线②的B点，即从第一象限过渡到第二象限称之为同一转速下特性的跳转，则电机得到反方向的制动转矩T进入发电制动状态，拖动系统沿图1中曲线②迅速降速，当低于某一转速后，向定子绕组输入直流，形成固定磁场，产生制动转矩。在这一过程中，电机将经过再生发电制动和能耗制动而最终停止。
从理论上分析，如果能够控制电动机同步磁场的转速缓慢下降，使电动机在同一转速下特性跳转时，特性曲线维持在第一象限，如图1中虚线组③所示缓慢降速，不跳转至第二象限则拖动系统在降速过程中可以有效的避免发生再生制动过程。如图1所示，当电机转速在小于临界转速nh的情况下接入直流进行制动，并相应控制接入直流的大小和时间，理论上分析电机只经历有限的能耗制动阶段，不会过热。而变频器良好的内、外特性可以保证上述各项条件的满足。
但是，采用该方法有一些必要的前提条件，首先，系统不能频繁进行启/停，否则会造成变频器直流电路故障。其次，提升机、电梯等下放重物的工况不适宜采用。再次，系统降速时间不能过短，即降速不能过快，否则工作点将进入第二象限发生再生制动过程，引起电机过热。
3.结束语
理论上的分析可以证明，该设计思路是完全合理的。实践中，变频器采用直流制动并配合适当的直流制动时间，起始频率和制动准位所产生的电机刹车效果也比较明显。
篇11：变频器在煤矿中的应用
摘要：本文将介绍大柳塔煤矿打破传统建矿理念，在行业中“坚持以信息化带动工业化，以工业化促进现代化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”，率先将信息技术、高科技应用到矿井的生产管理，特别是充分利用矿井水资源，取得很好的经济效益和社会效益。
关键词：综合自动化 变频器 矿井水 复用
一、矿井综合自动化
大柳塔煤矿是中国神华集团神府东胜煤炭有限责任公司所属的一座特大型现代化矿井，地处蒙陕交界的毛乌素沙漠边缘，大柳塔煤矿开发建设以来，依托优势资源，依靠科技进步，立足“高起点，高技术，高质量，高效率，高效益”的建设方针，在全国煤炭界率先全套引进国外先进技术和装备，所辖两井均装备国际先进水平的生产系统。通过综合自动化改造，将信息技术、高科技应用到矿井的生产管理中，实现了工业控制系统和管理信息系统数据之间的双向数据传递，实现了数据采集离散化、设备控制分布智能化、生产管理信息化、安全自动监测监控化、办公管理自动化。在生产规模、机械化、自动化程度上跃居国内领先水平。
大柳塔综合自动化选用美国ROCKWELL公司先进的工业控制系列产品， ROCKWELL的网络采用三层结构(见图1)：1.在信息层采用以太网(EtherNet)，用于全矿的数据采集和程序维修;2.在自动化和控制层采用控制网(ControlNet)、DH 和远程I/O，实现实时I/O控制、控制器互锁和报文传送;3.设备层：使用DeviceNet (设备网)网络，它将低层的设备直接联接到低层控制器上，这种联接无需通过I/O模块。成本低、信息集成效率高。入网设备包括DNB扫描模块、POWERMONITOR II(PM II)和PM3000电力监测单元、FLEX I/O离散模块、MCC电机控制中心、1336PLUS变频器、SMC软启动、DSA设备启动适配器等。
整个网络以光纤为传输介质ControlNet主干网络结构，再配合LINIE、RS232串行通讯，增大网络的辐射面。
通过自动化改造，大柳塔煤矿生产系统中的主运输、供水、排水、通风、供电均实现了无人值守，生产以及各系统的设备运行状态、工况参数实现了数字化传送，在调度集控室以及矿领导和部门的计算机上可以直观的了解到所有数据。调度集控室只有一名操作员便可对全矿进行生产协调指挥，对供电、主运输等系统进行操作控制。
二、矿井水的综合利用
在矿井水的综合利用以前，井下生产用水，消尘消防用水依靠地面工业用水，经加压泵加压来满足，随着矿井开掘的加深，供水距离随之加长，逐步不能达到所需的压力。一方面由于矿区地处毛乌素沙漠边缘，随着矿区的开发，水资源显得尤为珍贵。另一方面，由于矿区煤层浅埋深、薄基岩、上覆厚松散层的特征，煤层回采顶板垮落后，赋存在第四系砂砾层和风化基岩中的浅层地下水大量涌入采空区及工作面，再由排水系统和污水排出井口处理，造成水资源的极大浪费，还得投入大量的人力物力。
鉴于以上原因，矿上采取了高效、低成本的矿井水净化复用技术，
选用12601首采工作面顺槽作为2-2煤层采空区矿井水的集水区域。充分利用 ROCKWELL产品统一的平台及高性能全方位控制的特点，在集水点建立变电硐室(见图3)。安装三台80DLX10型立式离心泵，扬程200米，流量 50m3/h。驱动电动机为YB250M-4，功率55KW，。一号加压泵通过AB公司的1336PlusⅡ变频器控制，作为系统的主泵。由 DCM(Devicenet Communications Module)进入DEVICENET模块。二、三号泵作为辅助泵，采用SMC Dialog plus软启动器，进入DEVICENET模块(见图4)。通过流量和压力反馈的信号，进入PLC系统，集成到矿工控网络，根据生产需求，将压力传感器设定为18Kg/cm2,流量设定为80m3/h，或按要求在上位机通过PID进行实时参数调节，对三台泵自动开启或关闭。改造后的水泵可达到三遥控制，恒压供水，可方便地组成供水闭环控制系统，整套系统能根据管网压力的变化进行智能化和数字化的控制，以保障系统的响应速度、供水质量和稳定性，从而达到最佳的节能效果。多泵型产品投资，避免单泵电机深度调速造成水泵、节省投资，提高运行效率。
因生产任务需求，每日24小时运行，自投用以来，运行稳定。报警准确及时。满足供水设备的各种要求，并能达到最佳的节能效果。
剩余的水经10寸钢管自流到井口，与矿区自来水网相接，满足部分工业及生活用水。
三、矿井水复用的经济效应极其显著。
1、使用变频调速和软启动器，能充分降低启动电流，提高绕组承受力，保护电动机免受瞬时启动的冲击，延长其工作寿命。提高电动机及负载设备的工作精度。
2、供水实现无人值守，减少岗位工5人。除正常保养，其余维护量极小。稳定可靠的恒压闭环供水系统，保障了大功率采掘设备的冷却需求，延长设备使用寿命。
3、完全满足煤矿这种高危行业需要，保证井下消防消尘用水需求，减少事故发生，保障职工身心健康。
4、节约资源。大柳塔井每小时矿井水流量为280m3左右，矿井用水按平均70 m3/h计算，全年为L=70×24×365=569400 m3 ，每年可节约水费50万元。
根据已知风机、泵类在不同控制方式下的流量-负载关系曲线和现场运行的负荷变化情况进行计算。
按2台电动机计算，每天连续24小时运行，其中每天20小时运行在90%负荷，4小时运行在50%负荷， 则每年的节电量为66000kW・h ，则每年可节约电费2.18万元。
5、减少了地表水体水量的利用，减缓地下水位的下降，有利于地表生态环境的维持与改善;维持表土层的保水能力，防止水土流失;富余的矿井水通过静压自排到地面，与矿区自来水网相接，经过滤处理应用于矿区生活用水及工业用水，缓解供水紧张局面，有利于周边地区的绿化与生态改善。产生良好的社会效益。
参考文献：
1、《电动机变频器与电力拖动》戴广平编，书 号： 7-80043-763-9，中国石化出版社。
2、《变频器世界》月刊，国际刊号：ISSN1561-0330
3、《1336Plus用户手册》
篇12：变频器的运用及其发展趋势论文
在供热工程中的应用
1控制电机的启动电流
在供热企业中，以使电机启动时通常使用工频直接进行启动，工频直接启动时会产生较大的电流，从而导致电机的温升较高，对电机的寿命有较大的损害。应用变频器的电机的调速可以在零速零压下进行，所以一旦频率和电压的关系建立，变频器就可以按照v/f或矢量控制带动负载进行工作,从而有效的避免了启动时电流的冲击力，控制了电机的温升的稳定，减少了电机故障率的发生，长了电机的使用寿命。
2降低电力线路的电压波动,改善电网质量
电机在使用变频调速技术后，在零频零压下启动，避免了电流剧增引起的电压波动，从而避免了同一系统中电压敏感设备故障跳闸及异常的事故的发生，保证了电压的稳定性。
3启动时需要的功率更低
在用工频启动时，电机所需要的功率较大，在启动时会对其他设备产生影响，甚至会影响到变压器，影响电网的稳定性，但应用变频器进行启停时，同对电机所需要的功率较低，不会引起电涌现象。
4可调的加减速功能、运行速度及转矩极限
目前变频器的调速技术已日趋完善，在供热过程中，可以根据锅炉的运行情况自由地进行加减速设置，同时在调速过程中不会引起电流电压的波动，电机也会不会产生振动，机械部分也没有明显的振动，从而有效的降低了故障及机械的损耗。同时可以通过变频器调速技术进行转矩极限的设置，从而有利的保护了电机机械部位的磨损，增加了供热的稳定性和连续性。
关于变频器的节能
目前我国北方供热期变为五个月，在较为暖和的月份，实际是有节能空间的。风机、水泵的负载特性属于平方转矩型，其性能参数的变化遵循比例定律：流量与转速的一次方成正比；压头（扬程）与转速的.二次方成正比；轴功率与转速的三次方成正比。当通过降低电机转速调节流量时，可以大幅降低电机输出功率，达到节能的目的。但在实际应用中，由于风机（水泵）受系统参数及运行工况限制，不能简单套用比例定律估断节能效果，应将实际工况转化成相似工况后，再用比例定律计算。在节能效果的考核方面，除考虑变频调速节约能源外，还需要综合考虑应用变频器的综合经济效益。应用变频器后，抵消除供水系统中的水锤效应，从而延长水泵、管路、阀门的使用寿命。采用变频调速后，生产机械在运行过程中的平均转速下降，故磨损减少，寿命延长。而且，有经验表明，当锅炉鼓、引风机采用变频控制，可以使煤燃烧充分，烟囱里不再冒黑烟，并且因为平均转速降低了，噪音也大为下降。
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