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(jī)調(diào)速中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在主風(fēng)機(jī)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(shí)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(duì)時(shí)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(jī)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(jī)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?zèng)_擊和振動(dòng)。

2應(yīng)用變頻技術(shù)的注意事項(xiàng)

2.1時(shí)間的匹配

在采用變頻技術(shù)對(duì)主風(fēng)機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)和停止時(shí)，我們必須要注意時(shí)間的匹配。這里所指的匹配主要是加速時(shí)間和減速時(shí)間的匹配。因?yàn)樵趩?dòng)時(shí)，如果沒有很好地控制與匹配時(shí)間就可能出現(xiàn)過流或者過壓現(xiàn)象，最終影響整個(gè)啟動(dòng)。因此，在采用變頻技術(shù)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，必須根據(jù)負(fù)載情況嚴(yán)格計(jì)算，最終選擇合理的加速和減速時(shí)間。

2.2過載

過載在風(fēng)機(jī)中出現(xiàn)的頻率一般不大，但是一旦發(fā)生過載，將對(duì)設(shè)備造成重大的影響。在采用變頻技術(shù)時(shí)，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?cè)诓捎米冾l技術(shù)時(shí)，對(duì)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(dòng)機(jī)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(shí)就不可避免地會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。而共振現(xiàn)象的出現(xiàn)，可能會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)停運(yùn)，有時(shí)甚至對(duì)設(shè)備造成毀壞。這就要求我們?cè)诓捎米冾l時(shí)對(duì)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(shí)，有時(shí)會(huì)將頻率降至很低，這就會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)的散熱造成影響。散熱出現(xiàn)故障就會(huì)影響風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作，甚至?xí)?dǎo)致機(jī)器的損壞。因此，在采用變頻技術(shù)時(shí)，要注意采取相應(yīng)的措施對(duì)風(fēng)機(jī)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(huì)增加噪音，因此，我們?cè)诓捎米冾l技術(shù)時(shí)還需要注意噪音問題，可以采用專用電機(jī)或者安裝消音器。

2.5通風(fēng)冷卻

通風(fēng)問題是機(jī)器工作時(shí)必須要考慮的重要問題之一。通風(fēng)效果不好會(huì)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(shí)必須注意變頻器的通風(fēng)與冷卻。要實(shí)時(shí)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(duì)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(yùn)行曲線．水泵采用傳統(tǒng)的方式運(yùn)行，在一般的情況下它的流量和揚(yáng)程是成反比的。當(dāng)水泵的流量降低時(shí)，壓力也會(huì)升高，會(huì)增大管網(wǎng)的危險(xiǎn)性。(2)變頻技術(shù)在電動(dòng)機(jī)的調(diào)試過程中的調(diào)速性能最好，在運(yùn)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(duì)制冷系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)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(dòng)化進(jìn)行調(diào)速有很高的經(jīng)濟(jì)效益，所以變頻技術(shù)成為礦井制冷系統(tǒng)中運(yùn)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(gè)工作點(diǎn)，如圖中A、B、C三個(gè)工作點(diǎn)。這三個(gè)工作點(diǎn)也是離心泵的工作曲線與管路工作曲線的交點(diǎn)。離心泵若在B點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)工作時(shí)，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(yáng)程成正比，水泵在制冷運(yùn)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(yùn)行模式，也就是根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)水泵的數(shù)量進(jìn)行增減，提高整個(gè)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(shí)施

3．1變頻器

礦井下冷凍水循環(huán)的制冷系統(tǒng)中，每臺(tái)變頻器都會(huì)帶著一臺(tái)水泵，這樣在水泵的運(yùn)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(jī)器構(gòu)成，變頻器是對(duì)制冷系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度進(jìn)行控制，并且對(duì)制冷系統(tǒng)中可能會(huì)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(gè)構(gòu)成機(jī)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(yùn)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(dòng)機(jī)在不同溫度下運(yùn)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(shí)現(xiàn)。如果在變頻器的運(yùn)行或啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)故障，都會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行或啟動(dòng)。

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(duì)頻率輸出的控制，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)輸出軸的功率。地面的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)安裝了5臺(tái)循環(huán)水泵。

3．3運(yùn)行方式

礦井制冷系統(tǒng)中關(guān)于變頻器的運(yùn)用分為兩種模式，根據(jù)溫度對(duì)礦井制冷的需求分為夏季和冬季。夏季時(shí)，礦井對(duì)制冷降溫的要求比較高，所以制冷系統(tǒng)對(duì)熱量的負(fù)荷比較重，這也增加了冷卻水的流量。針對(duì)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(shí)運(yùn)行的模式，來滿足礦井制冷降溫的要求。冬季時(shí)，礦井對(duì)制冷的要求相對(duì)要低得多，那么制冷系統(tǒng)對(duì)熱量的負(fù)荷也隨之降低，同時(shí)也減少了對(duì)冷卻水流量的要求。所以可以減少水泵的臺(tái)數(shù)，采用2臺(tái)水泵的運(yùn)行，并且要求每臺(tái)水泵的運(yùn)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(yùn)行模式。

4結(jié)論

第3篇：變頻技術(shù)論文范文

如何利用先進(jìn)技術(shù)解決空壓機(jī)組運(yùn)行中存在的不足，成為亟待解決的問題。具體改造思路如下：（1）將空壓機(jī)的人工操作改為計(jì)算機(jī)操作。（2）利用當(dāng)前成功的電控技術(shù)開發(fā)研制螺桿式空氣壓縮機(jī)組聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)組的集中控制；各臺(tái)空壓機(jī)的運(yùn)行參數(shù)24h實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)異常即報(bào)警。（3）利用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)壓力穩(wěn)定、恒壓供風(fēng)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。（4）1臺(tái)變頻器經(jīng)過切換可拖動(dòng)4臺(tái)空壓機(jī)，節(jié)約投資。（5）在完善空氣壓縮機(jī)組電控的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)房車間無人值守，安全管理上做到“無人則安、少人則安”。（6）應(yīng)用集中控制與變頻控制技術(shù)，消除空壓機(jī)卸荷狀態(tài)的空載運(yùn)行時(shí)間、減少空壓機(jī)啟動(dòng)次數(shù)，達(dá)到節(jié)能、降低對(duì)設(shè)備沖擊的目的。

2技術(shù)改造實(shí)施方案

空壓機(jī)組控制系統(tǒng)如圖1所示，包括工控機(jī)（上位機(jī)）系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)（集控柜）、壓力、溫度傳感器、高壓變頻控制系統(tǒng)、高壓切換系統(tǒng)等。（1）新建集中控制系統(tǒng)，在空壓機(jī)房安裝集中控制柜、監(jiān)視操作用工控計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）。其主要完成空氣壓縮機(jī)組遠(yuǎn)程參數(shù)的監(jiān)視、控制、運(yùn)行參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)曲線、歷史報(bào)表查詢及其他數(shù)據(jù)的處理等功能。選用ACS4000型集控柜：由電源開關(guān)及熔斷器、觸摸顯示屏、PLC控制器、輸出繼電器、24V直流電源、通訊轉(zhuǎn)換模塊、指示及報(bào)警裝置等組成。高壓變頻器、高壓啟動(dòng)柜、空氣壓縮機(jī)與集控柜通訊模塊通過通訊電纜進(jìn)行通訊，將空壓機(jī)運(yùn)行、變頻器運(yùn)行參數(shù)、高壓啟動(dòng)柜電壓、電流、儲(chǔ)氣罐溫度傳輸?shù)郊毓襁M(jìn)行數(shù)據(jù)處理、顯示。根據(jù)運(yùn)算數(shù)據(jù)控制空壓機(jī)與變頻器運(yùn)行。運(yùn)行狀況及各種參數(shù)、數(shù)據(jù)在上位機(jī)上顯示。（2）在主供風(fēng)管路上安裝壓力變送器。主要是檢測(cè)供風(fēng)出口壓力并把壓力信號(hào)傳輸給集控柜PLC，PLC運(yùn)算后根據(jù)總管壓力和空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)智能地控制變頻器的運(yùn)行頻率，從而達(dá)到根據(jù)設(shè)定壓力范圍來控制空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的目的。（3）增設(shè)高壓變頻器，控制空壓機(jī)在需要的工況下運(yùn)行。（4）增設(shè)高壓切換柜，如圖2所示，內(nèi)裝4臺(tái)高壓真空接觸器，與空氣壓縮機(jī)高壓啟動(dòng)柜一一對(duì)應(yīng)，并相互閉鎖，達(dá)到有選擇性地控制空壓機(jī)在變頻狀態(tài)下運(yùn)行的目的。（5）空壓機(jī)組控制。1）每臺(tái)空壓機(jī)啟動(dòng)、停止、變頻狀態(tài)下運(yùn)行均由PLC控制，PLC內(nèi)設(shè)空壓機(jī)運(yùn)行程序。2）工作方式設(shè)定為5種：就地啟動(dòng)／停止、遠(yuǎn)程啟動(dòng)／停止、緊急停機(jī)、聯(lián)機(jī)控制、單臺(tái)控制。3）風(fēng)壓設(shè)定：5．5～6．2kg／cm2；空壓機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍：電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的60％～100％。4）空壓機(jī)啟動(dòng)停止全部由PLC程序控制?？諌簷C(jī)運(yùn)行規(guī)定，連續(xù)運(yùn)行不得超過72h，按照空壓機(jī)編號(hào)設(shè)定主機(jī)1、主機(jī)2、主機(jī)3、主機(jī)4，程序控制每72h更換一次主機(jī)，輔機(jī)每24h更換一次。主機(jī)、輔機(jī)分別在工頻、變頻狀態(tài)下運(yùn)行。變頻頻率達(dá)到50Hz、10min內(nèi)風(fēng)壓達(dá)不到設(shè)定值，該臺(tái)空壓機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)第3臺(tái)空壓機(jī)變頻運(yùn)行，以控制風(fēng)壓穩(wěn)定?？諌簷C(jī)變頻方式運(yùn)行頻率30Hz及以下達(dá)10min以上時(shí)，該臺(tái)空壓機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行，同時(shí)原輔機(jī)或主機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)為變頻方式運(yùn)行。

3技術(shù)關(guān)鍵及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）工頻、變頻狀態(tài)下空壓機(jī)運(yùn)行曲線的智能擬合。（2）ACS400集控系統(tǒng)、高壓變頻的配合控制。（3）變頻方式與工頻方式轉(zhuǎn)換控制。（4）主機(jī)、輔機(jī)按時(shí)切換控制。

4經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益分析

2011年1月系統(tǒng)改造完成并投入工業(yè)性運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)空壓機(jī)組聯(lián)動(dòng)控制，運(yùn)行狀況良好。（1）節(jié)能降耗效果顯著：通過實(shí)際測(cè)定，技術(shù)改造后比原運(yùn)行方式節(jié)能13％～15％，年節(jié)電耗43．2萬kW•h，約21．6萬元，節(jié)能效果明顯。（2）實(shí)現(xiàn)了大型設(shè)備車間真正無人值守。機(jī)組自動(dòng)24h穩(wěn)定高效運(yùn)行，減少操作人員9人，年可節(jié)約人工費(fèi)用54萬元。（3）穩(wěn)定的壓力輸出，減少了對(duì)生產(chǎn)的影響，為礦井安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。（4）維護(hù)量小，運(yùn)行效率高。集控系統(tǒng)及變頻的投入運(yùn)行減少了空壓機(jī)配件的磨損，延長了電機(jī)及空壓機(jī)的使用壽命，年可維修及配件費(fèi)用可減少10余萬元。（5）實(shí)時(shí)設(shè)備運(yùn)行狀況，便于人員觀察和及時(shí)掌握，發(fā)生異常及時(shí)處理，避免機(jī)械事故的發(fā)生。（6）采用變頻控制，實(shí)測(cè)減少噪聲15dB，減少噪聲污染。

5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?yàn)榕c水泵具有不同的功率，就會(huì)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(shí)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(shí)現(xiàn)事半功倍的效果。變頻器的基本工作原理有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。在閉環(huán)條件下，變頻器通過自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效測(cè)量，調(diào)節(jié)，確定變頻水泵的電機(jī)功率，完成對(duì)電動(dòng)機(jī)組、變頻器的有效控制。變頻器的有效額定電流是電動(dòng)機(jī)整體額定電流的一倍以上，水泵電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部測(cè)量值中，水管壓力的主要測(cè)定儀器是變速器，通過對(duì)水壓的速度測(cè)量，確定水管內(nèi)的水流動(dòng)壓力，將水流動(dòng)的壓力以信號(hào)等等形式傳遞為電信號(hào)，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(hào)的有效輸出和輸入，其基本輸出的電信號(hào)由PID系統(tǒng)控制，而后面的幾個(gè)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(jì)過程。水源從水泵處將水輸入，經(jīng)過管道完成壓力測(cè)試，將測(cè)試的水管壓力與水流量進(jìn)行比例分析。在一定的時(shí)刻條件下，水管的壓力保持一定的值，這樣的壓力會(huì)通過電信號(hào)完成系統(tǒng)傳遞，傳送到系統(tǒng)調(diào)節(jié)器內(nèi)部，通過對(duì)電信號(hào)進(jìn)行工業(yè)壓力測(cè)試轉(zhuǎn)換，再將其輸送到系統(tǒng)內(nèi)部。確定有效電信號(hào)在一定的基礎(chǔ)誤差范圍內(nèi)，對(duì)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(shí)現(xiàn)有效的水泵使用，完成電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)速調(diào)整。

2水泵自動(dòng)控制的應(yīng)用

水泵自動(dòng)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(jì)和調(diào)整，通過編程操控，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)水泵的自動(dòng)開啟、停止、功能疊加或轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，應(yīng)急處理。采用浮球水位控制原理，調(diào)節(jié)自動(dòng)控制標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的電機(jī)傳動(dòng)水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)過程中，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的頻率確定功能效果，對(duì)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(jì)效益，實(shí)現(xiàn)水廠工業(yè)頻率調(diào)整，結(jié)節(jié)約不必要的電能費(fèi)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(dòng)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(huì)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(shí)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(duì)立的，也是通過調(diào)頻控制電路，完成電路橋接。電機(jī)應(yīng)用電路中的電流進(jìn)行交換處理，實(shí)現(xiàn)有效輸出。調(diào)節(jié)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，從而提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，確保水泵的有效功率。電機(jī)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(jī)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(yùn)行環(huán)境，逐步減少水泵的基礎(chǔ)維修費(fèi)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(dòng)供水 供水設(shè)計(jì)變頻供水 變頻無負(fù)壓 恒壓供水

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

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(dòng)供水，能直接同自來水管連接，不會(huì)對(duì)市政管道造成任何副作用，也不存在二次污染，同時(shí)具有全封閉，占地面積小、無污染、安裝簡單、運(yùn)行可靠、使用維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)供水設(shè)計(jì)。

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(jī)、過濾器、倒流防止器、傳感器、電接點(diǎn)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(bǔ)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(dòng)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(jī)或臭氧接口；第二部分是無負(fù)壓自動(dòng)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(bào)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(jì)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(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備對(duì)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(dòng)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(shí)能量儲(chǔ)存器釋放預(yù)充的一定壓力的氮?dú)?，保證穩(wěn)壓補(bǔ)償罐高壓腔的水帶有一定壓力補(bǔ)償?shù)胶銐呵恢校谝欢〞r(shí)間內(nèi)可補(bǔ)充市政管網(wǎng)來水量的不足，通過雙向補(bǔ)償器，在用水低谷期時(shí)對(duì)穩(wěn)壓補(bǔ)償罐進(jìn)行蓄能，對(duì)用戶管道起穩(wěn)壓補(bǔ)償作用，夜間及小流量供水時(shí)可通過小型膨脹罐供水，防止水泵頻繁啟動(dòng)。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(duì)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(bǔ)償罐,雙向補(bǔ)償器等，無負(fù)壓流量控制器時(shí)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(shí)還可充分利用市政管網(wǎng)原有壓力。

4.無負(fù)壓自動(dòng)供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，控制變頻泵軟啟動(dòng)運(yùn)行，直到用戶管網(wǎng)的實(shí)際壓力P=P2，變頻器控制變頻泵以一恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)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(shí)，變頻泵就延時(shí)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(shí)，水泵自動(dòng)喚醒。變頻泵的進(jìn)水口與隔膜無負(fù)壓罐相連，微機(jī)時(shí)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(gè)自來水管網(wǎng)的正常供水。如果產(chǎn)生瞬時(shí)負(fù)壓，微機(jī)自動(dòng)發(fā)出指令，先延時(shí)停止所有的工頻泵，再延時(shí)變頻減速，不停機(jī)，既能保證用戶用水，又可以緩和瞬時(shí)負(fù)壓情況。當(dāng)市政自來水管網(wǎng)的壓力P1信號(hào)控制器出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)給變頻控制柜控制水泵，并發(fā)出聲光報(bào)警。

5.無負(fù)壓供水設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（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(jī)界面觸摸屏，采用雙變頻器交互切換的設(shè)計(jì)，在水泵切換時(shí)，能保證系統(tǒng)水壓不會(huì)波動(dòng)。

（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(jí)不銹鋼，具有較強(qiáng)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(jì)，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(jí)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(jì)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(shí)自動(dòng)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(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)壓力值過低時(shí)微機(jī)向變頻器發(fā)出降低運(yùn)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(huì)對(duì)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(jī)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(shí)現(xiàn)小流量“保壓停機(jī)”功能，可以大大節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

（7）噪聲考慮。①選用低噪聲電機(jī)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(dòng)供水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

水泵吸水口的自來水管網(wǎng)壓力為Pl，水泵的出口設(shè)計(jì)壓力為P2，則水泵的出口實(shí)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(jì))，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(shí)，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(shí)，水泵額定壓力與實(shí)際壓力之差為Pe—Ps=P1一P1min≥0，因此當(dāng)水泵按工頻(50Hz)運(yùn)行時(shí)，將造成能量的浪費(fèi)。如果采用變頻器帶動(dòng)水泵，水泵的實(shí)際工作轉(zhuǎn)速是以水泵出口的壓力值為主參數(shù)，即實(shí)際出口的壓力值始終恒定在P2上而不會(huì)造成壓力水頭的損失。其工作過程是：首先微機(jī)檢測(cè)壓力傳感器的實(shí)際壓力值，若Ps

六．結(jié)束語。

無負(fù)壓自動(dòng)供水設(shè)計(jì)要結(jié)合當(dāng)?shù)毓┧疇顩r和實(shí)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(dòng)供水設(shè)計(jì)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(jì)中的應(yīng)用[期刊論文] 《科技致富向?qū)А?012年19期

[3]楊冬強(qiáng) 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(dòng)供水設(shè)計(jì) [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(jì)效益，針對(duì)機(jī)組運(yùn)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(diǎn)，展開了節(jié)能降耗技術(shù)改造的序幕。也為新建火電項(xiàng)目實(shí)施高壓電機(jī)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(yùn)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(yùn)行情況是一臺(tái)機(jī)組配置兩臺(tái)凝結(jié)水泵，正常情況下，一臺(tái)凝結(jié)水泵運(yùn)行，一臺(tái)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(yùn)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(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，動(dòng)作頻繁，易出現(xiàn)故障，降低了系統(tǒng)運(yùn)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(fèi)用。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)?？傊?，凝結(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(fèi)用提高，最終導(dǎo)致能源浪費(fèi)，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(jī)組正常運(yùn)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(gè)左右后，對(duì)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(yùn)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(gè)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(shí)現(xiàn)，由除氧器水位自動(dòng)單沖量、除氧器水位自動(dòng)三沖量及手動(dòng)控制等控制方式組成，凝結(jié)水流量小于18%時(shí)為單沖量調(diào)節(jié)，凝結(jié)水流量大于21%時(shí)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(yùn)行在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，在低負(fù)荷時(shí)變頻泵已處于最低限制轉(zhuǎn)速運(yùn)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(dòng)。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(jī)或異常運(yùn)行工況時(shí)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(shí)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(jī)組實(shí)施凝結(jié)水泵變頻等節(jié)能降耗措施是大勢(shì)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(shí)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(shí)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(jì)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(tái)變頻器，機(jī)組運(yùn)行中采用變頻凝結(jié)水泵運(yùn)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(yùn)行時(shí)，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(yùn)行時(shí)，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(dòng)控制”時(shí)，除氧器水位調(diào)節(jié)閥自動(dòng)切換到“手動(dòng)控制”，運(yùn)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(dòng)態(tài)試驗(yàn)后獲得；

4）凝結(jié)水泵在變頻狀態(tài)下，當(dāng)變頻器啟動(dòng)后聯(lián)動(dòng)開啟出口電動(dòng)門，變頻器停運(yùn)或故障跳閘時(shí)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉出口電動(dòng)門；

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

6）為保證凝結(jié)水母管壓力，試驗(yàn)時(shí)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(bào)警畫面中增加凝結(jié)水泵轉(zhuǎn)速低（小于850rpm）報(bào)警功能，提示運(yùn)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(shí)現(xiàn)，由除氧器水位自動(dòng)單沖量、除氧器水位自動(dòng)三沖量及手動(dòng)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(jī)負(fù)荷變化時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速與流量跟隨變化，同時(shí)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(shí)，電機(jī)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(yùn)行時(shí)，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(bǔ)給水箱調(diào)節(jié)閥、低旁減溫水閥、三級(jí)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(fèi)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(jì)其投資將在投運(yùn)后一年收回。通過整個(gè)改造工程的實(shí)施，節(jié)約了投資建設(shè)費(fèi)用，降低了相關(guān)設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，大大減少了凝結(jié)水泵電機(jī)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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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(cè)》 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(jī)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(shí)現(xiàn)，成本較高。因此，本文設(shè)計(jì)了一種成本相對(duì)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(hào)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(gè)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(diǎn)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(shí)使開關(guān)器件導(dǎo)通，而當(dāng)基準(zhǔn)正弦波低于三角波時(shí)，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(diǎn)采樣）和不規(guī)則采樣（在三角波頂部和底部同時(shí)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(diǎn)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(shí)，U相對(duì)應(yīng)開關(guān)器件關(guān)閉和導(dǎo)通時(shí)間分別為

toff=Ts/2〔1-Msin(R180º/N)〕

ton=Ts/2〔1+Msin(R180º/N)〕

對(duì)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(duì)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(shí)，相應(yīng)可求得toff' ton'則ton+ton'即為開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)間，toff'+ toff''為關(guān)斷時(shí)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(gè)調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，載波比N要有、若干不同的值，對(duì)三相交流電機(jī)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(shí)，U-f曲線應(yīng)滿足負(fù)載要求，為此調(diào)頻的同時(shí)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(diǎn)處的導(dǎo)通關(guān)斷時(shí)間即可求出，若求出所有采樣點(diǎn)的開通和關(guān)斷時(shí)間，即可得出相應(yīng)頻率下的SPWM波形。

2、系統(tǒng)硬件實(shí)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(yùn)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(shí)時(shí)處理能力，此外其還具有兩個(gè)事件管理模塊，每個(gè)模塊均含有8個(gè)16位的PWM通道，可以實(shí)現(xiàn)PWM的對(duì)稱和非對(duì)稱波形，可編程的PWM死區(qū)控制，尤其適合應(yīng)用于電機(jī)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(diǎn)，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(dòng)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(jī)拖動(dòng)場(chǎng)合的逆變器電路上應(yīng)用。根據(jù)電機(jī)容量，我們選擇SGL60N90IGBT作為開關(guān)器件，為保證可靠性，驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(gè)PWM通道輸出，經(jīng)緩沖隔離后SNG送到驅(qū)動(dòng)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(jī)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(dòng)機(jī)的多變量、強(qiáng)耦合特性，使得DSP處于強(qiáng)干擾環(huán)境中，因此DSP的安全防護(hù)電路是整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)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(hào)采樣采用霍爾傳感器，不僅提高了動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，同時(shí)又實(shí)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(shí)關(guān)斷PWM，從而保證逆變器的安全。

3、軟件實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)軟件的主要功能是依據(jù)設(shè)定頻率，計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)經(jīng)調(diào)試完成之后應(yīng)用于某軋管機(jī)上，使軋管機(jī)工作實(shí)現(xiàn)了無級(jí)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(dòng)平穩(wěn)，調(diào)節(jié)平滑，減少了對(duì)管材沖擊，而且能耗比原來減少了15%左右，在實(shí)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(jí)調(diào)速、內(nèi)反饋串級(jí)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(diǎn)，串級(jí)調(diào)速缺點(diǎn)包括：難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配套、控制系統(tǒng)復(fù)雜、對(duì)電網(wǎng)影響大；內(nèi)反饋串級(jí)調(diào)速缺點(diǎn)包括：電機(jī)需要配套、容易出現(xiàn)事故、對(duì)電網(wǎng)影響大、設(shè)備老化快；液力耦合器調(diào)速缺點(diǎn)包括：精度低、啟動(dòng)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(jì)算機(jī)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(jī)拖動(dòng)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(diǎn)：（1） 模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，增強(qiáng)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(jī)轉(zhuǎn)速、頻率，所以可以非常直觀的顯示出電機(jī)工作時(shí)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(jī)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(jī)在運(yùn)行正?；蚬收蠒r(shí)有可靠的安全保障。（6）由于電機(jī)具有軟制動(dòng)、軟啟動(dòng)，且啟動(dòng)的電流小并小于電機(jī)的額定電流，電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間連續(xù)且可調(diào)?？蓽p少對(duì)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(dòng)效率。

2 風(fēng)機(jī)高壓變頻器的節(jié)能原理分析

2.1 發(fā)電廠風(fēng)機(jī)的基本參數(shù)

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

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

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

Ps為軸功率（kW）：原動(dòng)機(jī)加載在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的功率。

Pn為有效功率（kW）：單位時(shí)間內(nèi)，風(fēng)機(jī)對(duì)空氣做功的實(shí)際功率。

η為風(fēng)機(jī)效率：風(fēng)機(jī)對(duì)空氣做功，有部分損失而不能將能量全部傳遞給空氣，一個(gè)評(píng)價(jià)風(fēng)機(jī)優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)電原理分析

采用調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)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(jī)在恒速下風(fēng)壓——風(fēng)量的特征曲線，曲線2表示風(fēng)機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)在工況為A點(diǎn)時(shí)，為效率最高。此時(shí)，風(fēng)機(jī)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(shí)，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(shí)，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(shí)，系統(tǒng)的圖示工作點(diǎn)也由A點(diǎn)移動(dòng)至B點(diǎn)。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(jī)轉(zhuǎn)速從原來的n1降低至n2。根據(jù)風(fēng)機(jī)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(jī)的工況用C點(diǎn)表示?？梢?，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(huì)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(jì)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(shí)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，風(fēng)機(jī)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(shí)，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(yùn)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(yùn)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(dòng)控制系統(tǒng)的工作狀況，從而使自動(dòng)裝置的工作可靠性大大地提高。（4）如果電機(jī)的容量為800kW，大于風(fēng)機(jī)的額定功率，這部分多余的容量將不會(huì)參與有效的利用，從而造成浪費(fèi)。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(jī)額定容量的前提下，可以使風(fēng)速超速到2.5%，因而在機(jī)滿負(fù)荷下可使得吸風(fēng)機(jī)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(dòng)功能，這樣就減少了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流。從而有效減輕了啟動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械損傷，有效的延長了電動(dòng)機(jī)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(jī)、二次引風(fēng)機(jī)上，具有近程和遠(yuǎn)程操作功能，對(duì)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(diǎn)。此外，高壓變頻器技術(shù)能夠提高設(shè)備及機(jī)組的可靠性，降低機(jī)組故障帶來的隱形成本，實(shí)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(dòng)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(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)及電機(jī)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(jī)控制方式以及自動(dòng)化控制水平三個(gè)方面決定的。當(dāng)前競爭的焦點(diǎn)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(jià)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(shí)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(duì)電機(jī)的影響；二要看對(duì)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(shì)：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(duì)低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器，而對(duì)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(duì)低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對(duì)于四象限運(yùn)行的轉(zhuǎn)動(dòng)，為實(shí)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(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動(dòng)的雙PWM變頻器，對(duì)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(duì)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(dòng)機(jī)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(dòng)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(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng)，特別是交流電動(dòng)機(jī)高性能的控制需要存儲(chǔ)多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)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(hào)處理器）為基礎(chǔ)的內(nèi)核，配以電機(jī)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(jī)控制器，價(jià)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(hào)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(shí)時(shí)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(yùn)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(yùn)而生，其存儲(chǔ)容量和運(yùn)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(yùn)算速度進(jìn)一步提高，其應(yīng)用于范圍逐步擴(kuò)大到通信、計(jì)算機(jī)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?，F(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(jì)算機(jī)領(lǐng)域大顯身手，而且逐漸滲透到人們?nèi)粘ＯM(fèi)領(lǐng)域，前景十分可觀。

DSP和普通的單片機(jī)相比，處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，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(qiáng)保護(hù)和監(jiān)視功能，使系統(tǒng)智能化。

交流同步電動(dòng)機(jī)已成為交流可調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)中的一顆新星，特別是永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)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(jī)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(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似，用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器，如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無換向器電機(jī)”或稱“無刷直流電動(dòng)機(jī)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)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(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制比異步電機(jī)簡單。