变频技术论文精选(九篇)

第1篇：变频技术论文范文

上世纪50年代末晶闸管在美国问世，标志着电力电子技术就此诞生。第一代电力电子器件主要是可控硅整流器(SCR)，我国70年代将其列为节能技术在全国推广。然而，SCR毕竟是一种只能控制其导通而不能控制关断的半控型开关器件，在交流传动和变频电源的应用中受到限制。70年代以后陆续发明的功率晶体管(GTR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率MOS场效应管(PowerMOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)、静电感应晶体管(SIT)和静电感应晶闸管(SITH)等，它们的共同特点是既控制其导通，又能控制其关断，是全控型开关器件，由于不需要换流电路，故体积、重量较之SCR有大幅度下降。当前，IGBT以其优异的特性已成为主流器件，容量大的GTO也有一定地位[1][2][3]。

许多国家都在努力开发大容量器件，国外已生产6000V的IGBT。IEGT(injectionenhancedgatethyristor)是一种将IGBT和GTO的优点结合起来的新型器件，已有1000A/4500V的样品问世。IGCT(integratedgateeommutatedthyristor)在GTO基础上采用缓冲层和透明发射极，它开通时相当于晶闸管，关断时相当于晶体管，从而有效地协调了通态电压和阻断电压的矛盾，工作频率可达几千赫兹[2][3]。瑞士ABB公司已经推出的IGCT可达4500一6000V，3000一3500A。MCT因进展不大而引退而IGCT的发展使其在电力电子器件的新格局中占有重要的地位。与发达国家相比，我国在器件制造方面比在应用方面有更大的差距。高功率沟栅结构IGBT模块、IEGT、MOS门控晶闸管、高压砷化稼高频整流二极管、碳化硅(SIC)等新型功率器件在国外有了最新发展。可以相信，采用GaAs、SiC等新型半导体材料制成功率器件，实现人们对“理想器件”的追求，将是21世纪电力电子器件发展的主要趋势。

高可靠性的电力电子积木(PEBB)和集成电力电子模块(IPEM)是近期美国电力电子技术发展新热点。GTO和IGCT，IGCT和高压IGBT等电力电子新器件之间的激烈竞争，必将为21世纪世界电力电子新技术和变频技术的发展带来更多的机遇和挑战。

二、变频技术的发展过程

变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。电力电子器件的更新促使电力变换

技术的不断发展。起初,变频技术只局限于变频不能变压。20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣,并得出诸多优化模式,如:调制波纵向分割法、同相位载波PWM技术、移相载波PWM技术、载波调制波同时移相PWM技术等。

VVVF变频器的控制相对简单,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较小,受定子电阻压降的影响比较显著,故造成输出最大转矩减小。

矢量控制变频调速的做法是:将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic通过三相——二相变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Iml、Itl,然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。

直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机化成等效直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。

VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流回路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。

三、变频技术与家用电器

20世纪70年代,家用电器开始逐步变频化,出现了电磁烹任器、变频照明器具、变频空调、变频微波炉、变频电冰箱、IH(感应加热)饭堡、变频洗衣机等[4]。

20世纪末期期,家用电器则依托变频技术,主要瞄准高功能和省电。

首先是电冰箱,由于它处于全天工作,采用变频制冷后,压缩机始终处在低速运行状态,可以彻底消除因压缩机起动引的噪声,节能效果更加明显。其次,空调器使用变频后,扩大了压缩机的工作范围,不需要压缩机在断续状态下运行就可实现冷、暖控制,达到降低电力消耗,消除由于温度变动而引起的不适感。近年来,新式的变频冷藏库不但耗电量减少、实现静音化,而且利用高速运行能实现快速冷冻。

在洗衣机方面,过去使用变频实现可变速控制,提高洗净性能,新流行的洗衣机除了节能和静音化外,还在确保衣物柔和洗涤等方面推出新的控制内容;电磁烹任器利用高频感应加热使锅子直接发热,没有燃气和电加热的炽热部分,因此不但安全,还大幅度提高加热效率,其工作频率高于听觉之上,从而消除了饭锅振动引起的噪声。

四、电力电子装置带来的危害及对策

电力电子装置中的相控整流和不可控二极管整流使输入电流波形发生严重畸变,不但大大降低了系统的功率因数,还引起了严重的谐波污染。

另外,硬件电路中电压和电流的急剧变化,使得电力电子器件承受很大的电应力,并给周围的电气设备及电波造成严重的电磁干扰(EM1),而且情况日趋严重。许多国家都已制定了限制谐波的国家标准,国际电气电子工程师协会(IEEE)、国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自己的谐波标准。我国政府也制定了限制谐波的有关规定[5]。

（一）谐波与电磁干扰的对策

1、谐波抑制

为了抑制电力电子装置产生的谐波,一种方法是进行谐波补偿,即设置谐波补偿装置,使输入电流成为正弦波[3]。

传统的谐波补偿装置是采用IC调谐滤波器,它既可补偿谐波,又可补偿无功功率。其缺点是,补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,使LC滤波器过载甚至烧毁。此外,它只能补偿固定频率的谐波,效果也不够理想。

电力电子器件普及应用之后,运用有源电力滤波器进行谐波补偿成为重要方向。其原理是,从补偿对象中检测出谐波电流,然后产生一个与该谐波电流大小相等极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含有基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响。

大容量变流器减少谐波的主要方法是采用多重化技术:将多个方波叠加以消除次数较低的谐波,从而得到接近正弦的阶梯波。重数越多,波形越接近正弦,但电路结构越复杂。小容量变流器为了实现低谐波和高功率因数,一般采用二极管整流加PWM斩波,常称之为功率因数校正(PEC)。典型的电路有升压型、降压型、升降压型等。

2、电磁干扰抑制

解决EMI的措施是克服开关器件导通和关断时出现过大的电流上升率di/dt和电压上升率du/dt,目前比较引入注目的是零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)电路。方法是:

(1)开关器件上串联电感,这样可抑制开关器件导通时的di/dt,使器件上不存在电压、电流重叠区,减少了正关损耗;

(2)开关器件上并联电容,当器件关断后抑制du/dt上升,器件上不存在电压、电流重叠区,减少了开关损耗;

(3)器件上反并联二极管,在二极管导通期间,开关器件呈零电压、零电流状态,此时驱动器件导通或关断能实现ZVS、ZCS动作。

目前较常用的软件开关技术有部分谐振PWM和无损耗缓冲电路。

（二）功率因数补偿

早期的方法是采用同步调相机,它是专门用来产生无功功率的同步电机,利用过励磁和欠励磁分别发出不同大小的容性或感性无功功率。然而,由于它是旋转电机,噪声和损耗都较大,运行维护也复杂,响应速度慢。因此,在很多情况下已无法适应快速无功功率补偿的要求。

另一种方法是采用饱和电抗器的静止无功补偿装置。它具有静止型和响应速度快的优点,但由于其铁心需磁化到饱和状态,损耗和噪声都很大,而且存在非线性电路的一些特殊问题,又不能分相调节以补偿负载的不平衡,所以未能占据静止无功补偿装置的主流。

随着电力电子技术的不断发展,使用SCR、GTO和IGBT等的静止无功补偿装置得到了长足发展,其中以静止无功发生器最为优越。它具有调节速度快、运行范围宽的优点,而且在采取多重化、多电平或PWM技术等措施后,可大大减少补偿电流中谐波含量。更重要的是,静止无功发生器使用的抗器和电容元件小,大大缩小装置的体积和成本。静止无功发生器代表着动态无功补偿装置的发展方向。

五、结束语

我们相信，电力电子技术将成为21世纪重要的支柱技术之一，变频技术在电力电子技术领域中占有重要的地位，近年来在中压变频调速和电力牵引领域中的发展引人注目。随着全球经济一体化及我国加人世界贸易组织，我国电力电子技术及变频技术产业将出现前所未有的发展机遇。

参考文献:

[1]周明宝.电力电子技术[M].北京:机制工业出版社,1985.

[2]陈坚.电力电子学－电力电子变换和控制技术.北京：高等教育出版社,2002.

[3]王兆安黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

[4]陈国呈,周勤利.变频技术研究[J].上海大学自动化学院学报,1995(6):23-26.

第2篇：变频技术论文范文

论文关键词：变频器调速技术，节能

 

在生产企业中，风机、泵类设备应用范围广泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%，是一笔不小的生产费用开支。随着经济改革的不断深入，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量的重要手段之一.而八十年代初发展起来的变频调速技术，正是顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个全新的智能电机时代。一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出期刊网，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。八十年代末，该技术引入我国并得到推广。现已在电力、冶金、石油、化工、造纸、食品、纺织等多种行业的电机传动设备中得到实际应用。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。卓越的调速性能、显著的节电效果，改善现有设备的运行工况，提高系统的安全可靠性和设备利用率，延长设备使用寿命等优点随着应用领域的不断扩大而得到充分的体现。

二、综述

通常在工业生产、产品加工制造业中风机设备主要用于锅炉燃烧系统、烘干系统、冷却系统、通风系统等场合，根据生产需要对炉膛压力、风速、风量、温度等指标进行控制和调节以适应工艺要求和运行工况。而最常用的控制手段则是调节风门、挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，而运行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。泵类设备在生产领域同样有着广阔的应用空间，提水泵站、水池储罐给排系统、工业水（油）循环系统、热交换系统均使用离心泵、轴流泵、齿轮泵、柱塞泵等设备。而且期刊网，根据不同的生产需求往往采用调整阀、回流阀、截止阀等节流设备进行流量、压力、水位等信号的控制。这样，不仅造成大量的能源浪费，管路、阀门等密封性能的破坏；还加速了泵腔、阀体的磨损和汽蚀，严重时损坏设备、影响生产、危及产品质量。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器（简称变频器）易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点；因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门的控制方案。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n=60f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

三、节能分析

通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n，H∝n2期刊网，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。

第3篇：变频技术论文范文

本次改造主要是根据企业电机系统设施的现状和存在的问题，针对电厂系统特点，对#3、#4、#5、#6锅炉引风机、一次风机、二次风机共计12台（电机总装机容量3900KW）6KV电机进行变频节电技术改造，采用高压变频调速技术，根据工况需要，控制电机的转速，来调节风量的变化，以替代落后的挡板调节方式，以减少电能损耗。同时，风量的变化由非线性改善为线性，使得炉膛的燃烧效能控制变得更及时、精确。从而达到节能降耗和提高自动化程度的双重目的。本次节电技术改造新建一座高压变频室、增加变频调速装置12台、DCS控制系统、、通风系统及配电设施。

1.1变频器选型

近年来已有很多大中型电厂采用变频技术进行节电技术改造的实例，实践证明不但节电效果明显，而且提高系统的安全性，不存在运行风险。此次节电技术改造设备选用原则，变频技术先进，成熟可靠。选择雷奇节能科技股份有限公司生产的LOVOL系列高压智能节电装置（变频器），该产品由移相变压器，功率单元和控制器组成。高压变频器采用模块化设计，互换性好、维修简单，噪音低，谐波含量小，不会引起电机的转矩脉动，对电机没有特殊要求。高压变频调速系统的结构图如下：

1.2电气改造方案

采用一拖一自动旁路控制，实现变频/工频自动切换。旁路柜在节电器进、出线端增加了两个隔离刀闸，以便在节电器退出而电机运行于旁路时，能安全地进行节电器的故障处理或维护工作。旁路柜主回路主要配置：三个真空接触器（KM1、KM2、KM3）和两个高压隔离开关K1、K2。KM2与KM3实现电气互锁，当KM1、KM2闭合，KM3断开时，电机变频运行；当KM1、KM2断开，KM3闭合时，电机工频运行。另外，KM1闭合时，K1操作手柄被锁死，不能操作；KM3闭合时，K2操作手柄被锁死，不能操作。自动旁路控制结构图如下：

1.3系统控制方案

（1）本地控制：利用系统控制器上的键盘、控制柜上的按钮、电位器旋钮等就地控制。（2）远程控制：变频器与DCS系统连接，进行数据通讯，使运行人员通过DCS系统画面对变频器的工作电流，运行状态及故障信息进行监控，由DCS实现控制。

1.4系统散热方案

设备自身发热量较大，运行环境的温度和湿度会影响设备的稳定性及功率元件的使用寿命，为了使变频器能长期稳定和可靠地运行，采用室内空调冷却方式，满足设备对温度和湿度的要求。

2变频改造效果分析

2.1节电效果

节电改造前，锅炉正常工况下引风机档板的平均开度在70-80%左右，二次风机在35-45%左右。采用落后的档板调节控制方式，用电量高居高不下，影响机组的经济运行质量。本次节电改造于2012年10月安装调试完毕，经过一段时间的运行测试，以3#锅炉引风机为例，原工频电流由平均49.5A下降到变频后的36-39A，功率因数由0.8左右提高到0.95左右。从12台改造后的风机运行情况看，完全能够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）。运行后一年的电表数据表明，经过变频改造后12台风机总计节电量为280万KWh，比挡板调节控制方式节能率达到23%，节能效果十分显著。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。

2.2其它效果

（1）采用变频调速控制后，杜绝“大马拉小车”现象，既提高了电机效率，又满足了生产工艺要求；（2）采用变频调速控制后，由于变频技术装置内的直流电抗器能很好的改善功率因数，功率因数由0.8左右提高到0.95以上，提高了有功功率，减少了设备和线路无功损耗；（3）实现了电机的软启动，避免了对电网的冲击，提高了系统的可靠性，延长了设备的使用寿命；（4）减少风机叶片和轴承的磨损，延长大修周期、节省维修费用。风机、管网振动大幅减小，降低了噪声对环境的影响；（5）变频器的过载、过压、过流、欠压、电源缺相等自动保护功能，使系统的安全可靠性大大提高；（6）由于变频器具有工频/变频自动切换功能，变频器发生重故障时可在2-3秒内切换到工频运行，且在变频调速控制系统检修维护或故障时，工频控制系统照样可以正常运行，满足风机系统对电机高可靠性运行的要求；（7）实现了高压变频装置与主控室DCS系统连接,DCS系统能够满足实时性的要求，经过电厂运行的逻辑实现对变频器的控制，对各种数据的分析和判断，这也是电厂提高效率的关键环节之一。

3结语

第4篇：变频技术论文范文

在煤矿企业中，无论哪些工序都要由皮带运输系统完成运输工作。为确保皮带运输系统安全稳定的进行工作，要把交流绕线式电机转子和电阻调速系统串联到一起。虽然，系统能对操作进行有效控制，却不能对系统维持恒减速运行，这种状况很有可能烧坏某些零件，使设备出现故障。加入变频技术以后，变频调速可以保证对皮带运输系统进行恒加速或恒减速运行的控制，延长设备的使用寿命，使煤矿工作有效进行。在应用变频器之后，对皮带运输系统的电机输入电源频率进行合理改善，进而实现调节皮带电机转速的目的，更好地满足矿井皮带运输系统的运行要求［2］。

2皮带运输系统的电机启动及调速方法

在矿井工作运行中，皮带运输系统的电机启动方式有四种。1)直接启动。直接启动的启动方式转矩大，但由于传导受力不均使皮带尾部反应较慢，出现底部堆积现象。启动的电流过大，会严重损害到电机。2)耦合器启动。让皮带运输系统慢慢地启动，当达到一定转矩时皮带开始运作，而这样的启动方式在皮带启动过程中容易出现打滑现象，引发安全隐患。3)防爆软启动。在皮带进行轻载或空载时启动平稳，转矩降低，减少冲击，延长电机的使用寿命。但突来的重载会导致胶带机冲击较大，对启动机造成严重的损害。4)变频器启动。在可调节范围自行进行调速，启动转矩不变，不管是轻载还是重载都可以对启动进行安全有效控制［3］。在重载时皮带运输系统缓慢启动且安全可靠，而且变频器启动对于双电机拖动同步性能好。在皮带运输系统中配置煤流传感器，可依据煤流大小自动进行调速，使皮带运输的电机功率因数有明显提高。一般皮带运输的电动机进行带载启动时，会产生很大的机械冲击，使胶带拉断，这将会造成严重的后果。软启动就是实现带载的启动。在启动过程中加入液压制动，液压制动器是作为下运胶带输送机唯一的应急安全保障设施，启动时最好不要经常使用［4］。

3对常见防爆变频器的分析

防爆变频器是在防爆壳内放入通用的变频器，但是这样的安装方式使变频器很难进行散热，在通用变频器的内部发热最多的器件就是逆变模块。据调查，逆变模块的散热量占整个变频器的50%;其次是整流模块;剩下的就是由充电电阻、电解电容、电压电阻以及一些发热元件所产生的热量。这样一来，防爆变频器就很容易受到损坏。而热管散热器可以解决防爆变频器的这一问题。热管散热器就是利用热管技术改进，散热器采用的是自冷方式。这种装置没有噪声、安全可靠、无需维修、无需风扇。其热管是利用“相变”传热的原理，导热性是传统材料的成百上千倍。新型防爆变频器的散热就采用了热管散热器，把功率器件安装在散热器的蒸发部分，在防爆壳内部进行密封，散发热量通过蒸发部分传到冷凝器而释放出去。在矿井皮带运输系统维护中，由于直流电机及绕线电机比较复杂，矿井工作人员一直在寻找可以符合传动要求的电机大功率驱动系统。而在出现磁通矢量控制的隔爆变频器以后，解决了煤矿皮带运输机的拖动要求，可以变频调速设备。

4变频器在皮带机运行状态中的探究

4.1变频技术使皮带运行既安全又有效

防爆变频器具有较好的软启动、软停止功能，使皮带启动机启动、停止时间在0～10s间自由地调换，就是在皮带启动机启动时的加速度及停止工作前的减速度可任意进行调节，使皮带启动机在启动或是暂停时产生的冲击力变小，降低皮带运输设备的损坏，延长其使用寿命，这是其他驱动设备无法进行超越的。在矿井运输工作中，皮带运输系统的维护检修工作是很重要的。皮带机主要检修维护的是皮带机的低速验带功能。变频调整系统为无极调速的交流传动系统，在无载物验带状态下，变频器可将电机工作调节在5%～100%的范围内。因为变频系统采用的是无速度传感器控制方式，所以变频系统适用于“重载启动”，它的低频运转最大可以输出1．5倍的定额转矩。变频技术的功率平衡能力，通过调整两变频器的速度进而对两电机之间的速度差进行调节，可随意将两驱动电机的电流差值增大或减小，也可对各电机进行单独控制，通过调整电机的速度使电机电流处于平衡［5］。

4.2变频技术的节能优势

第5篇：变频技术论文范文

【关键词】变频器，实践教学，课程建设

【中图分类号】G712【文献标识码】B

高职教育特点、人才培养目标和变频器应用技术课程特点

高职教育特点决定着课程建设和教学方法

众所周知，学术性大学与高职大学是不同类型的教育。之所以说职业教育是一种教育类型是因为特征鲜明的“服务宗旨”和“培养目标”所决定的。“服务宗旨”和“培养目标”使得职业教育的办学目的定位在向区域输送具备高等专业文化水平的高级技能人才上。因此，搞职业教育的人必须研究区域经济发展所需要的人才结构和岗位实际能力结构问题，每一位教师都应该充分分析学生在未来工作岗位上的技能要求和知识结构要求，并为此进行课程建设和实践教学。

高职变频器技术人才培养的主要目标

变频器技术应用相关的振兴产业包括船舶工业、电子信息产业、纺织工业、钢铁产业、汽车产业、轻工业、石化产业、有色金属产业、装备制造业等等。高职变频技术人才在这些行业里大多是从事第一线工作的高技术人才。高职变频器应用技术人才主要掌握变频技术的基本理论和知识、技能，从事变频器等工业电气控制设备及系统安装、调试、维护及技术管理的高级技术应用性专门人才。因此，高职变频器应用技术课程的主要培养目标是工业电气控制及相关行业的高技能力人才。

高职变频器应用技术课程的特点

高职变频器应用技术是理论和实际操作都很复杂的课程，它是电动机、PLC电气控制系统之间的环节。电气控制变频器应用技术的理论知识比较广泛，如物理学，电子技术学，电力电子技术学，自动控制理论，计算机技术，电力拖动、PLC等等。变频器的实际应用行业及操作更是广泛，包括大多数强电和弱电的技术。如涉及机械制造、矿山、化工、运输、轻工、电子等行业的各类过程控制和速度控制。另外，变频器的品牌较多，不同品牌不同型号变频器有不同的设置方法，加上变频器的安装与维护。以上问题给课程教学提出了挑战，处理好理论教学与实践教学是建设好这门课程的关键问题。

高职变频技术人才类型分析

理论知识、操作技能和实际应用的关系

理论知识是指概括性强、抽象度高的知识体系。变频技术基础理论知识多是相关学科的理论，如电力电子技术理论、自动控制理论、PLC等。这些理论是系统的、有普通意义的知识，变频器应用技术教学完全是利用这些理论，而不是变频器本身的理论。

操作是指人用手活动的一种行为，也是一种技能。变频器的操作包括根据现场要求对常用变频器进行参数设置，变频器安装和维护。

应用是指能将学到的理论知识用于新的具体情境，包括原则、方法、技巧、规律的拓展。变频器应用是指将变频技术运用于各种行业和各种工艺过程的电动机控制中。

理论知识、操作技能和实际应用是学生专业素质递进的顺序。在实际变频器应用过程中，理论知识是职业技能的基础，操作技能是岗位的要求，实际应用是能力发展的高级水平。

另外，变频器应用技术人才一般要求具有相对广泛的知识结构和岗位技能，因此，变频器应用技术教学对于提高电气控制专业学生的综合职业能力据有重要意义。

变频器应用技术人才分类

按培养人才水平来分有下列4个层次：

第1层次：技能型人才，培养操作能力，使学生大概了解变频器相关的理论知识，能使用一般性参数对变频器进行基本运行设置，会安装和电路接线。

第2层次：技术型人才，培养技术能力，使学生掌握变频器的理论知识，能使用专家级参数设置变频器，会用PLC与变频器组成调速系统实现过程控制。

第3层次：工程型人才，培养设计能力，使学生熟练掌握变频器的理论知识，能根据不同工程现场要求用设置变频器，能选择、安装与维护变频器。

第4层次：应用型人才，培养应用能力，使学生熟练掌握变频器的理论知识，能够设计和选用变频器，能并能运用工业总线控制各种行业的现场控制。

高职人才培养的应以前三层人才为主，第四层人才需要学生长期在企业从事技术工作才能达到要求。从上述特点来定位变频器应用技术课程教学中知识、应用和操作的关系就是：理论知识为各层人才培养的基础，动手操作为技能型人才，能够设置专家级参数进行现场控制为技术型人才，能够选择、安装和维护变频器为工程型人才，能设计不同行业变频器应用的为应用型人才。

加强变频器应用技术实践教学的若干建议

加强“双师型”师资队伍建设

首先，要加强“双师型”教学团队建设。教师不但要有牢固的专业理论知识和教育教学能力，还要有较高的专业实践能力。要更加重视教师的动手操作能力、实际工作经验和指导学生就业能力。在教学中，教师要能熟练设置多种变频器参数，能够现场安装和维护变频器，了解不同行业不同工艺过程的速度控制方案。第二，要加强产教结合，充实“双师型”教师的工程实践支撑。各级政府行政主管部门要重视电气控制专业的“双师型”培养培训工作，政府应“牵线搭桥”做好学校与企业的“中介”作用。学校要主动加强师资队伍与企业的合作交流，定期派教师到企业参加岗位锻炼，企业定期到学校搞技术交流讲座。让教师了解企业的关键技术、关键岗位和整个生产过程。第三，要增加针对教师实践教学能力的考核权重，用“双师型”标准考评教师，激励和引导教师提高自己的实践教学能力。第四，在师资队伍建设上应该培养与引进两手抓，特别要引进把握专业技术改革方向、精通企业行业工作程序的专业带头人和具有企业工作经历、具备实践教学能力的骨干教师。避免引进教师时过度重视学历，轻视项目开发的实际经验。

加强实践教学

第一，要提高实践教学点总课时的比例。变频器应用技术的教学实践证明，理论课与实践课的比例应在1：2左右，如果说总课时为64学时，理论课应在22学时左右，实践课应在42学时左右。第二，理论知识应尽量回避高难的数学推导，可将结论直接运用于课堂教学。如三相异步电动机速度公式n1=60f/p，U/f控制理论，PID闭环控制理论等，这些理论都可以直接引用或用简单的图示说明来讲解。第三，理论课可穿插在实践课的前面，不宜时间过长，用多少讲多少。另外，实践教学要有足够多的案例或项目，防止案例单一或简单。

提高实践教学质量

第一，要加强多媒体课件教学。教学课件能提供变频器应用技术教学所需要的大量的图片、动画、表格、视频等，对于提高实践教学质量有极大的帮助。一部高质量的教学课件能够用多媒体的技术将一些十分复杂的内容化为通俗易懂，有提高实践教学效率、提高学生学习兴趣的作用。课件内容应多进行定性分析，少进行定量分析；多用图示、动画，少用公式、文字。第二，要加强实物教学和演示教学。变频器应用技术主要实物教学所需的设备有变频器、变频器手持键盘、三相电动机、控制柜、各种仪表以及一些控制台。第三，要加强项目教学法的应用。根据实际岗位需求设计教学项目，每一实践课要完成一个具体的实际任务，真正做到“学中做”和“做中学”。第四，要加大学生动手操作能力的考核，将常见的“阶段考核”逐渐转变成“过程考核”，对学生整个学习过程进行评价考核。

搞好校内实训室建设

第一，要通专家论证、职业能力调查准确地将岗位或岗位群的职业能力分解成相对独立的实训项目，在此基础上配置实训室的条件和准备实践教学。第二，要进一步改善实训条件，使实训室满足变频技术相关的实践教学，要充分发挥现有实训室的技能训练功能，加快实训室模拟项目向实际生产项目转变，推动人才培养模式创新。第三，要进一步探索变频器实训室的运行和管理新思路，使变频器实训室从“模拟训练式”向“生产模拟式”或“校企研发式”提高。第四， 变频器的工程应用实践教学是一个难点，除了可以通过实习进行，还可以采用虚拟现实技术为学生提供生动逼真的实训环境，能向学生提供不受时空限制的自主学习平台和教师对学生的评价平台。

搞好学生校外实训基地建设

变频器应用技术课程具有较强的实践性和操作性，因此校外实习环节十分关键和必要。特别是各种变频器在不同生产工艺过程中的应用必须通过校外实训才能使学生获得最佳的亲身体验。然而，校外实训是变频器应用技术实践教学的难点问题，针对这一问题，本人提出以下三点建议。第一，校外实训基地建设必须建立在学校和企业“双赢”的基础上。只要学校坚持围绕地区现代制造业搞课程建设，企业一定会对培养的技能型人才有需求，并会积极参与技能型人才培养工作，学校就会有充分的机会建立校外实训基地。第二，因为变频器是电气控制系统的中间环节之一，所以变频器应用技术实践教学应与相关电气控制专业实训基地共享使用，一方面可以提高学生的综合电气控制职业技能，另一方面可以提高实训基地的使用效率。第三，应建立足够的实训条件，以满足不同类型的变频器在不同行业和不同工艺中的实训要求。

第6篇：变频技术论文范文

关键词：煤矿 机电设备 变频节能技术 应用

变频节能技术作为一种重要的“节流”方法受到我国政府以及各个生产领域的重视。以煤炭生产企业而言，矿井中全部生产系统所消耗的电力约占整个煤炭生产企业的80%至90%。就目前的生产实际来看，煤炭生产企业有着巨大的节能潜力，例如，在矿井没有应用变频节能技术之前，水泵、风机的平均运转效率比较低，一般均低于50％；再如，矿井中动力负荷变化大的机电设备（矿井提升机、采掘运输机、空压机等）在启动、加减速、制动等方面有着巨大的节能空间。正是因为变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，因而在我国矿山中获得了广泛地应用。随着技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域也必将进一步扩大。

1.引言

变频调速主要是利用电力半导体器件的通断作用，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电，一般把这种电能控制装置称为“变频器”。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。变频器主要采用“交直交”方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM（脉冲宽度调制）波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一[1]。

从变频技术诞生一直到今天，它取得很大的发展和进步。今天，控制理论的发展为变频节能技术提供了理论支持，电力电子技术的进步则为变频技能技术提供了技术支持，两者的共同作用让变频节能技术取得了很大的发展和进步。具体来说，其发展和进步主要表现在以下几个方面：首先，在在控制理论方面，大幅度改进了频比（U1/f）控制模式[2]，同时，生产实践中也广泛应用了转矩直接控制模式与矢量控制模式，在控制理论的发展趋势方面，人工神经网络以及模糊自优化控制会是今后的研究重点。其次，在功率器件方面，GTR和IGBT将会是目前的主流，IPM（智能功率模块）的开发和应用必然会成为今后的发展趋势。再次，在调速系统方面，该系统具有越来越高的集成程度，以单片机的应用为契机，DPS（数字信号处理器）、RISC（精简指令集计算机）等获得了广泛地应用，目前最新的研究成果是ASIC（高级专用集成电路）[3]。最后，在功能方面。高度的综合化和操作的智能化是变频器的发展趋势，在完成基本的调速功能操作之外，还可以进行通信、可编程序以及参数辨识等应用功能的操作。

2.常规式变频器在煤矿机电设备中的运用

普通变频器在煤矿其他生产领域运用更加普遍，其功能除降耗节能之外，也注重向系统控制的灵活性、智能化、远程控制、简单易操作等方向发展。

例如，我国某煤矿改造和升级了洗煤厂的给煤机，以往的手动闸门控制模式被目前流行的变频驱动模式所取代，在变频器的选择方面，选用采用模块化设计技术的多功能变频器[4]。该变频器具有以下特点：拥有标准化的参数结构和标准化的调试软件；拥有模拟量输入/输出功能、数字量输入功能、继电器输出功能；通讯接口为系统集成，不仅安全便捷，而且操作、控制等也非常灵活，同时也具有良好的用户界面。总体看来，变频技能技术在我国的煤炭生产企业中拥有巨大的应用潜力，将其应用于各种机电设备当中，必然会获得很好的节能效果。

3.交流四象限变频器在煤矿机电设备中的运用

在煤炭生产过程中所需的各种采掘设备当中，需要面临频繁的调速、起停操作，尤其是输送机、提升机以及电铲等。频繁的调速、起停操作需要变频器可以进行四象限工作。四象限变频器的主要工作原理是：变频器把整流电路由原来的全波整流桥改为由IPM（智能功率模块）构成的可控整流桥，当电机处于电动状态时，四象限变频器的控制与两象限变频器的工作是完全一样的，当电机处于发电状态时，四象限变频器中原来的逆变电路将作为整流电路工作，而原来的整流电路则作为逆变电路工作，达到将电机产生的电量回馈到电网的目的[5]。

例如，某煤矿的电牵引采煤机采用了回馈制动四象限变频器，综合生产实际来看，采用了回馈制动四象限变频器的电牵引采煤机，能够有效调节工作面较大制动力矩，同时，牵引速度几乎不受影响，机器也未产生下滑跑车问题。

交流四象限变频器在提升机中的运用方面。采用交流四象限变频调速系统的变频防爆提升机，其显著特点就是，控制模式转变为无速度传感器矢量控制模式，四象限运行，同时具有全面的保护措施，例如过流保护、过压保护、欠压保护以及电机缺相保护等。

交流四象限变频器在胶带输送机以及电铲中的运用方面。利用阴象限变频调速技术之后，有效解决了采用液力耦合器装置时下行运输皮带机在启动、运行、制动中形成的电机失控。变频器随时将电机产生的负力回馈到电刚中，减少发热损耗，解决了机械系统及电气系统的冲击问题，延长了设备的使用寿命。电铲（挖掘机）的工作条件恶劣，尤其是爆破不好时，挖根底作业更加困难，大冲击载荷以及堵转问题经常出现[6]，采用变频技术也有效缓解了过大的冲击载荷。

4.结束语

我国具有数量巨大的煤矿及其相关的机电设备，在煤炭生产企业当中应用变频技术具有非常大的潜力和非常好的发展前景。倡导节能化发展的今天，利用变频技术来实现煤炭生产企业的节能是今后煤炭企业必然会采取的节能举措之一。

变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，以上优点也增加了我国煤炭生产企业采用变频节能技术的动力。展望未来，随着变频节能技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域必将进一步扩大。

参考文献：

[1]温玉婷.变频节能技术在煤矿的应用[J].电气开关，2011，(02)：156-157.

[2]栗广亮.PLC和高压变频器在矿井提升机中的应用[J].中国设备工程，2009，(03)：100-102.

[3]丁卫东.高压变频调速装置在引风机上的应用和节能分析[A].节能环保和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C]，2007：203-204.

[4]雷振廷.变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用[J].科技资讯，2008，(34):133-134.

第7篇：变频技术论文范文

[关键词]变频器、直流交流、发展前景

中图分类号：TN77 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）30-0029-01

一、变频器调速运行的节能原理

变频器就是实现变频调速的装置，变频器是由滤波器、整流器、保护电路、驱动电路以及控制器等部分组成的，它的作用原理是将单相或者是三相的交流电源通过整流器，形成固定幅值的直流电压，然后再利用逆变器功率元件进行通断控制，致使逆变器的输出端能够得到有一定形状的矩形脉冲波形。

二、我国变频器技术应用概况

2.1 变频器的发展

随着我国的生产技术的发展，一些例如直流拖动的薄弱的环节逐渐的表现出来。人们由于直流电机的维护量很多，单机的容量和高速以及环境都受到了限制，所以他们将发展方向转向结构单一、便于维护、运行可靠、价格低廉的异步电动机，但是在生产效率上来讲，它的调速性不能够满足企业生产的需求。所以，20世纪30年代以后，人们便开始研究交流调速技术，经过很长时间的研究后，直流调速才慢慢的离开我们的视线，在这些时间内，直流调速技术一直以优异的性能来利用在电气传动的领域。在20世纪70年代开始，电气电子技术、微电子技术以及控制技术的迅速发展，开始让直流调速和交流调速相结合，目前的交流调速已经开始可以代替直流调速。

2.2 我国变频器的应用

我国的变频器主要是用交流电动机转速来进行调节，这是人们一致认可的交流电动机最合适的调速的方法，变频器除了显著的节能的作用外还具备着很强的调速性能，是目前企业技术改造的最理想的调速方法，在上个世纪的80年代，变速器便被引入到中国，变频器作为节能的机器，被应用到很多的方面。

2.2.1 变频器与节能

变频产生的最开始的作用是用于速度的控制，但是就目前的应用来讲国内仅仅是用于节能。中国是一个大国，同样也是一个耗能大国，其能量利用率及其的低，但是能源的储备却是很低。在2003年，我国的动力电消耗是全部电力消耗的65%左右，但是在5.8亿电动机总容量中，仅仅有2000万千瓦是由变频控制的。很据调查发现，中国有1.8亿千瓦的电动机是带变动负载的具有节能潜力的，所以，我国开始大力的宣扬节能，并且着重的发展变频调速技术。

变频调速的应用，能够增强电机转速的控制精度，导致电机能够利用最节约环保的方式运行。节能是利用的目的，变频器等够广泛的应用到各种行业中。以电力行业作为代表，中国是占地面积很大的国家，所以有很大的部分会有缺点的现象，同时国家的电力方案对电厂的成本控制提出了要求，所以变频器开始在电力的行业上起到了重要的作用。

2.2.2 变频器与工艺控制（速度控制）

就我国目前的设备控制水平来讲，还是和发达国家来比较有很大的差别，其制造的工艺以及效率都不是很高，所以设备控制水平和提高是重要的。但是变频调速的优点很多，例如它有范围广的调速、精度高的调速以及动态响应好的问题，在工艺质量以及生产效率上开始发挥显著地作用。

2.2.3 变频家电

除去工业行业，在普通的家庭里，电费的节约、家电性能的提高、环境的保护等这一些问题开始出现在人们的生活中。变频家电开始变为变频器的另外的一个市场趋势，带有变频控制的冰箱、彩电、空调等，在节电、降低电压冲击、提高精度以及降低噪音上来讲还是存在着很大的优点。

三、国内变频技术的发展前景

我国的国内存在着较多的变频器生产的企业，但是大部分生产的厂家生产出来的产品是V/F控制以及电压空间矢量控制变压器，在调速精度和动态性能要求不高的负载上使用并没有问题。工业应用的绝大部分都是这种负载，在这种状况下，变频器最主要的要求是可靠性，国产的变频器在国内的市场份额并不高。V/F控制以及电压空间失量的控制变频器比普通的矢量控制变频器技术要求要简单，由于国内的厂家大部分都是手工作坊式的生产，工艺欠佳，并且检测的手段很有限所以品质的可靠性不能够得到保证。同样是V/F控制的变频器，这种产品国外的比国内的质量要好的多。

应用技术是 变频器技术的另外一个层面。多年来，国家的经贸委一直会同国家有关部门利用在变频器技术的开发以及推广应用，在技术上的开发和技术上的改造方面提供了重点的扶持，准备了变频调速技术的评测以及推荐的工作，并且把推广应用变频调速技术作为风机、水泵节能技改专项的重点投资方向，与此同时还鼓励单位进行同贷同还的方式，抓示范工程、抓开发、抓推广的应用，并且还开展了风机、水泵节能中心，开展信息的咨询以及培训。

四、结论

我们可以发现，变频调速这一技术已经开始越来越广泛的深入到各个行业中。它具有节能、省力、易于构成自控系统的优点，并且在应用变频调速技术方面也是一条改造挖潜、增加效益的有效途径。重点是在高能耗、低产出的设备较多的企业中，采用变频调速装置能够使企业获得巨大的经济利益。当然，这也是国民经济可持续发展的需要。变频器的优点很多，我相信，未来的道路中，高频器的应用后更加的广泛，其应用效果也会越来越高。

参考文献

[1] 张晋勇.高压变频器节能应用及现状[J].山西铂金，2009，（6）；53-55.

[2] 唐敏.变频器技术的现状与发展[J].机电产品开发与创新，2005，（5）；5.

[3] 韩笑，高冲.浅谈变频器及其采用的技术[J].科技论坛，2010，（4）；19-22.

第8篇：变频技术论文范文

该文分析了变频节能技术的发展和应用现状，论述了其在煤矿机电设备中具体应用，展望了其未来的应用前景。

关键词

煤矿机电设备；变频节能技术；应用

1变频节能技术的发展和应用现状

在变频技术出现之初，受技术条件的限制，变频节能技术并没有被贸然引入，随着变频技术的发展及成熟，其在煤矿生产中应用才普及开［1］。变频技术最早应用于采煤机、皮带输送机、提升机、空压机等，经过一段时间的应用，发现应用变频技术改造后的设备，其能耗远低于、效率远高于改造前，且设备更不容易磨损，实现了经济效益和社会效益的双重提升，从另外一个侧面也说明变频节能技术能提高煤矿机电设备的性能。变频技术的应用，使得交流电的固定频率成为一种能被机电设备充分利用的变动资源，这是其与传统的交流电最大的不同之处，具体表现为：①从IGBT、GTR基础上发展起来的智能功率模块IPM能增加变频的功率。②采用了矢量控制和转矩控制，通过改进压频比（U/f）来扩展变频节能技术的应用范围，使得控制理论进一步向前发展。③革新了模糊自优化控制和人工神经网络，促进了数字信息处理技术的向集成化发展，使得，完成了技术的跨越发展，从单片机发展为高级专用集成电路（AsIc）、精简指令集计算机（Iuse）、数字信号处理器（DPS）。④变频技术的应用不仅提高了调速功能，还逐渐发展出编程序参数辨识、通信等功能。

2变频节能技术在煤矿机电设备中的应用

变频节能技术主要应用于采煤机、流体负荷设备、提升机以及皮带输送机，不仅减少能源消耗，还提升应用煤矿机电设备的安全性。本文结合了笔者实际的工作经验并在查阅大量权威文献的基础上来论述变频节能技术在煤矿机电设备中的具体应用

2.1变频技术在提升机中的应用在很长的一段时间内，为了实现传送速度的控制，电动机转子电路串接金属电阻以实现调速的目的，但该种方法存在电能消耗更大、安全隐含依旧存在的问题。变频技术的出现与成熟很好地解决了上述问题，应用变频技术后可配合应用提升机的变频防爆提升机与交流四象限变频调速系统［2］（如图1），辅助用计算机即可完成对提升机的数学信息化控制，继而实现了提升机的远程控制，不仅提升减少了对电能的消耗，还提升了提升机运行的安全性。

2.2变频技术在采煤机中的应用随着变频技术的发展与成熟，采煤机变频调速系统以从从前的“一拖二”升级至“一拖一”，越来越成熟完善。国产电牵引采煤机的变频器电压是380V，最大行走功率为2×100kW，能在额定转速、恒定转矩调速下实现台变频器之间的转矩平衡和主从控制以及恒定功率调速。从具体的应用情况来看，对于倾角较大的工作面，采煤机如果采用四象限变频器调速电进行牵引可对制动力矩进行大范围的调节，保证了即使不增加牵引速度机器也不会出现下滑跑车的现象［3］。总的来说，采煤机应用变频技术后，除了结构能进一步简化，还具备控制灵活、操作方便、速度调节可靠的优点。

2.3变频技术在皮带输送机中的应用变频技术在皮带输送机、提升机的应用原理相同。皮带输送机主要任务是运送井下煤炭，在这个过程中煤炭受到向下的重力，垂直皮带的弹力以及与皮带运动速度相同的摩擦力，其中垂直皮带的弹力与皮带张力大小相同，方向相反，使得皮带能被支撑辊轮带动，而与皮带运动速度相同的摩擦力使得煤炭不从皮带上滑落，继而完成煤炭的向上输送，具体应用机制如图2。在很长的一段时间内，皮带输送机主要采用液力耦合器实现软启动，但这种启动方式会加速皮带的老化和断裂，影响煤体运输。变频节能技术的应用，使得机械冲击、机械发热等现象明显减少，电机启动时电流也更加的稳定，使得运输更加的同步及运输功率更加平均，极大地提升了皮带机的传送功能。

2.4变频技术在流体负荷设备中的应用风机、泵是最主要的流体负荷设备，其对变频技术的应用最具有代表性。由于变频技术的优势较为明显，目前绝大多数风机都采用变频调速，甚至出现了能适应特殊煤矿环境的变频调速装置。在同样的工况下，经变频技术改造后风机的最低转速明显低于改进前，不仅减低了企业的电费支出，还使得风机更加适应矿井特殊的工况。在矿区给水、给液用泵中变频调速同样具有广泛的应用，极大地提升工艺系统控制的灵活性，减低了设备的机械冲击，这使得设备的使用寿命更长［4］。此外，抽水泵使用变频技术后，其平滑起停、加减速的控制将更加的灵活，减少了频繁起停和泵空转时间，避免了电能的消耗和设备的磨损，同时也可使得井下液位处一直处于恒定状态，这减少能耗及设备维护费用的基础上提高了煤矿作业的效率和安全性。

3变频节能技术在煤矿机电设备中的应用前景

由于节能、安全，煤矿机电设备应用变频技术是未来煤矿行业发展的整体趋势。随着变频技术的发展以及我国经济的腾飞，变频节能技术已在煤矿机电设备中得到广泛的应用，但其仍具有较大的应用前景。这是因为我国仍旧有许多煤矿要开发，且机电设备的种类和数量也越来越丰富，这就使得变频节能技术有较大的可能应用于新的机电设备。此外，基于提高旧设备利用率的目标，许多老旧设备需要应用变频技术进行改造。

4结束语

在煤矿开发中需要应用到大量的机电设备，基于提高生产安全性的目标，旧的机电设备需应用变频技术进行改造，新的设备从设计之初就引入了变频技术。从实际的工作经验来看，变频技术的应用也的确提升设备运行的安全性，且也很好地契合了国家节能减排的要求。所以说，煤矿企业应用变频技术兼具经济效益和社会效益，应给予足够的重视。

【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（4）.

［2］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）：52-52.

［3］索少龙.探讨变频节能技术在我国煤矿机电设备中的应用［J］.中国机械，2015（9）：192-193.

第9篇：变频技术论文范文

【关键词】变频调速技术；发展；工业控制；应用

前言

作为一项实际应用要求较高的技术方法，变频调速技术的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对变频调速技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化工业控制的最终整体效果。

一、变频调速技术概述

（一）变频调速技术的发展历史

变频调速技术从理论到使用推广经历了40年的时间，在这期间，电子器件的发展促进了这一过程的实现。在20世纪70年代，发达国家为了缓解石油危机，投入大量的人力、物力和财力去研究更加高效的变频器，使变频调速技术得到进一步推广。到今天，依托于电子计算技术和微电子技术的变频调速技术以优越的性能被各行各业所采用，实现了电气自动化控制领域的节能减排，提高了生产效率。

（二）变频调速技术基本原理及组成

变频调速技术的基本原理为利用电机转速与工作电源输入频率成正比的关系n=60f（1-s）/p，其中n为转速，s为电机转差率，f为输入频率，p为电机磁极对数，改变电动机的工作频率从而达到控制电机转速的目的。

变频调速技术的关键部件主要有3部分：自适应电动机模型单元、脉冲优化选择器、转矩和磁通比较器。（1）自适应电动机模式单元主要的功能是检测输入电动机的电压、电流的性质，从而识别电动机的参数，它是直接转矩控制的关键单元，以定子磁场定向方式帮助实现对转矩的直接控制，该技术能够实现正负0.1%的速度控制精度。（2）脉冲优化选择器的主要功能是优化选择在一定范围内的脉冲信号，功能的实现首先需要选择合适的信息处理选择芯片，当前在电气自动化控制行业中常用的型号为CycloneⅡEP2C5Q209C8；其次需要设计调制方式的信号源并编写能够实现不同功能的电路模块，例如能够实现星座映射、缓冲功能的模块；最后，通过信号源进行仿真模拟判断编写的电路模块是否能够实现既定的功能。影响脉冲优化选择器性能的重要因素是电解电容器的容量具有很大的离散型，导致部件承受的电压出现偏差，为此需要对电容进行改进，可以在电容器旁并联一个与电容器阻值相同的电阻，同时为了防止电路被烧毁，还可以增加抑制浪涌电流的措施。（3）转矩和磁通比较器的主要功能为每隔20s将反馈值与参考值进行比较，而后通过滞环{节器输出转矩或磁场状态，为工作人员后续的工作提供参考。

（三）变频器的特征

变频器是变速调控技术的核心，变频器具有如下特点：利用变频技术将电源转化为不同频率的交流电源，可对发电厂热工控制系统的给水泵、送风机等系统进行调节。变频器分为高压变频器和低压变频器。其中低压变频输出电压为380～650V、工作频率为0～400Hz，输出功率为0.75～400kW。其主电路由整流和逆变构成，该变频器采取拓扑结构使得其技术稳定；硬度大、成本支出低。同时可以满足一般传动在平滑调速方面的需求，由于低压变频与高压变频相比，采用的力矩较低，应用较为广泛。

二、变频调速技术工业自动化控制中的应用

（一）应用案例。本文选择是该技术在数控机床中的应用案例，在这个案例中应用该技术的主要目的就是为了完成节能改造，因为数控机床传统的技术需要耗费很多的电能，无论是对企业，还是数控机床自身都是一种损失，为了减少这种损失，提高企业的整体经济效益，数控机床人员经常使用的方式是工频运行，虽然这种方式有一定效果，但是其劣势也比较明显，比如齿轮主轴速度可供选择的范围过大，这样就不能对其进行精细控制，特别是恒线速度，再加之，在使用该技术的过程中，也不能完全保证机械从始至终都能够安全稳定的运行，因此要时时对机械设备进行维修，尤其是离合器；另外虽然使用的主轴属于直流型，这种类型的注重最大的优势就是可以进行无级调速，但是却为后期维护工作带来了问题，而且在运行的过程中，主轴的最高转速，根本不能达到，所以其总体效果并不好。因此相关人员决定使用变频调速技术，希望能够取得预期的效果，达到降低电能损耗的目标，进而减少企业成本支出。决定使用该技术之后，数控机床人员经过商讨确定了使用方案。

（二）应用效果。使用该技术不仅避免了使用工频技术的劣势，还提高了机械工作的速度，另外机械消耗的能源也有明显的下降，减少了企业成本的支出，其使用效果非常好。变频调速技术主要针对数控机床的结构、功能等多方面，所以效果比较好。因为使用该技术，数控机床自身的结构得到了优化，所以能够节省大量的金属材料，再加之，使用该技术之后，机械操作与原来相比比较简单，这就降低了机械损耗的程度，也减少了机械维修的次数；而且使用该技术之后，数控机床控制范围有所扩展，无论是控制精度，还是控制效率都得到了有效的提高，最关键的是，该技术的使用提高了数控机床加工质量，其生产效率与传统的方法相比，有所提高，这对企业，甚至是整个数控机床行业来说，都有积极的意义。

三、变频调速技术的发展趋势

（一）开关器件方面

就目前的开关器件发展来看，智能化变频器将会是未来的发展潮流，实现功率变化、检测、控制、保护等等功能的全自动化，达到高效节能的目的。让具有更多功能，具有更高特性的开关器件进入我国的电力市场。

（二）变频控制电路方面

目前，我国的高压变频调速装置基本上已经实现了数字化和自动化的全方位控制，但是，在变频调速设备的数字化和自动化方面还有很大的提升空间，我们要不断的将新的先进的科学技术运用其中，用于尝试，实现变频电路的更高效的控制。

（三）矢量控制技术方面

矢量控制技术仍然会是目前和以后很长一段时间内高性能电机的主要控制技术，它包含有多种重要的科学技术，如：PWM技术，参数识别技术、磁通观测技术等等，这些高效的控制技术能够提高开关的频率，改变电压波形。我们需要实现更有效的控制，就必须长期的对矢量控制技术进行研究。

四、结束语

综上所述，加强对变频调速技术及其在工业控制中应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的工业控制实践中，应该加强对变频调速技术的重视程度，并注重其具体应用实施策略的科学性。

参考文献：

[1] 朱娟娟.刍议工业电气自动化控制中变频调速技术的应用[J].企业技术开发.2015（12）：60-62.

[2] 罗春芳.变频调速技术及其在制药工业电气自动化控制中的应用[J].企业技术开发.2015（02）：115-116.