變頻技術論文范文

導語：如何才能寫好一篇變頻技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

（1）交流-交流變頻，使固定的交流電源轉換成頻率變化的交流電源，主要特點是沒有中間環節，缺點為變換的頻率范圍不大。（2）交流-直流-交流變頻，使固定的交流電源轉換成直流，將直流電源轉變成頻率變化的交流電。由于直流到交流環節易于控制，因此，頻率可調節范圍和提高變頻電機特性等，具有明顯的優勢。其裝置在煤礦井下已大量使用。如圖1所示為交直交變頻器的主電路圖。這種方法只適用于小容量逆變器，不常用。還有一種方法為脈寬調制，逆變器電壓的大小經過變化，使輸出脈沖進行變化。現在國內外變頻器技術以驚人的速度在發展，在不同的功能上，模擬早期的設置已被設定數字量取代，特別是在我國煤礦井廣泛應用，帶來了巨大的經濟和社會效益。

2變頻調速技術的應用

使用PID控制器和可編程控制器（PLC）控制技術來控制變頻器，反向，速度，加速，減速時間，實現各種復雜的控制，為適應煤礦提升，壓風，排水，電牽引采煤機設備的要求。提升機PLC，PID變頻控制技術更為復雜，這里不介紹了。壓風機為例，對變頻調速控制技術和功能的應用，證明變頻調速技術的優越性和經濟效益的描述。在正常操作壓力風機，當罐內壓力達到規定的壓力，通過壓力調節器處于閑置狀態，風機的壓力，為了降低儲罐壓力，當氣體儲罐壓力低于規定壓力，機器正常使用工作。但空氣壓縮機輸出壓力波動較大，不能達到理想的空氣壓力，直接影響到氣動工具的正常運行。在變頻技術的使用，確保空氣壓縮機輸出壓力保持不變，總是讓空氣壓縮機輸出壓力保持在正常的工作壓力水平，大大提高煤炭生產效率。與傳統的PID控制對比，檢測信號反饋給變頻器控制量，以控制變量的目標信號進行比較，以確定它是否是預定的控制目標，根據二者之間的差異進行調整，達到控制目的。如儲氣罐壓力超過目標值（氣艙壓力給定值），應調節壓縮空氣同氣艙壓力值近視平衡。相反，如儲氣罐壓力低于目標，應調節儲氣罐壓力同目標壓力近視平衡。通過對變頻調速技術在壓風機上的應用，可以達到空氣壓縮機輸出壓力基本上保持恒定的生產價值的需要，空氣壓縮機輸出壓力始終保持在最佳狀態下生產。

3變頻調速技術優點和效益

篇2

本次改造主要是根據企業電機系統設施的現狀和存在的問題，針對電廠系統特點，對#3、#4、#5、#6鍋爐引風機、一次風機、二次風機共計12臺（電機總裝機容量3900KW）6KV電機進行變頻節電技術改造，采用高壓變頻調速技術，根據工況需要，控制電機的轉速，來調節風量的變化，以替代落后的擋板調節方式，以減少電能損耗。同時，風量的變化由非線性改善為線性，使得爐膛的燃燒效能控制變得更及時、精確。從而達到節能降耗和提高自動化程度的雙重目的。本次節電技術改造新建一座高壓變頻室、增加變頻調速裝置12臺、DCS控制系統、、通風系統及配電設施。

1.1變頻器選型

近年來已有很多大中型電廠采用變頻技術進行節電技術改造的實例，實踐證明不但節電效果明顯，而且提高系統的安全性，不存在運行風險。此次節電技術改造設備選用原則，變頻技術先進，成熟可靠。選擇雷奇節能科技股份有限公司生產的LOVOL系列高壓智能節電裝置（變頻器），該產品由移相變壓器，功率單元和控制器組成。高壓變頻器采用模塊化設計，互換性好、維修簡單，噪音低，諧波含量小，不會引起電機的轉矩脈動，對電機沒有特殊要求。高壓變頻調速系統的結構圖如下：

1.2電氣改造方案

采用一拖一自動旁路控制，實現變頻/工頻自動切換。旁路柜在節電器進、出線端增加了兩個隔離刀閘，以便在節電器退出而電機運行于旁路時，能安全地進行節電器的故障處理或維護工作。旁路柜主回路主要配置：三個真空接觸器（KM1、KM2、KM3）和兩個高壓隔離開關K1、K2。KM2與KM3實現電氣互鎖，當KM1、KM2閉合，KM3斷開時，電機變頻運行；當KM1、KM2斷開，KM3閉合時，電機工頻運行。另外，KM1閉合時，K1操作手柄被鎖死，不能操作；KM3閉合時，K2操作手柄被鎖死，不能操作。自動旁路控制結構圖如下：

1.3系統控制方案

（1）本地控制：利用系統控制器上的鍵盤、控制柜上的按鈕、電位器旋鈕等就地控制。（2）遠程控制：變頻器與DCS系統連接，進行數據通訊，使運行人員通過DCS系統畫面對變頻器的工作電流，運行狀態及故障信息進行監控，由DCS實現控制。

1.4系統散熱方案

設備自身發熱量較大，運行環境的溫度和濕度會影響設備的穩定性及功率元件的使用壽命，為了使變頻器能長期穩定和可靠地運行，采用室內空調冷卻方式，滿足設備對溫度和濕度的要求。

2變頻改造效果分析

2.1節電效果

節電改造前，鍋爐正常工況下引風機檔板的平均開度在70-80%左右，二次風機在35-45%左右。采用落后的檔板調節控制方式，用電量高居高不下，影響機組的經濟運行質量。本次節電改造于2012年10月安裝調試完畢，經過一段時間的運行測試，以3#鍋爐引風機為例，原工頻電流由平均49.5A下降到變頻后的36-39A，功率因數由0.8左右提高到0.95左右。從12臺改造后的風機運行情況看，完全能夠滿足鍋爐運行工藝的要求（主要是風壓、風量、加減風的速率等）。運行后一年的電表數據表明，經過變頻改造后12臺風機總計節電量為280萬KWh，比擋板調節控制方式節能率達到23%，節能效果十分顯著。并且電機在啟動、運行調節、控制操作等方面都得到極大的改善。

2.2其它效果

（1）采用變頻調速控制后，杜絕“大馬拉小車”現象，既提高了電機效率，又滿足了生產工藝要求；（2）采用變頻調速控制后，由于變頻技術裝置內的直流電抗器能很好的改善功率因數，功率因數由0.8左右提高到0.95以上，提高了有功功率，減少了設備和線路無功損耗；（3）實現了電機的軟啟動，避免了對電網的沖擊，提高了系統的可靠性，延長了設備的使用壽命；（4）減少風機葉片和軸承的磨損，延長大修周期、節省維修費用。風機、管網振動大幅減小，降低了噪聲對環境的影響；（5）變頻器的過載、過壓、過流、欠壓、電源缺相等自動保護功能，使系統的安全可靠性大大提高；（6）由于變頻器具有工頻/變頻自動切換功能，變頻器發生重故障時可在2-3秒內切換到工頻運行，且在變頻調速控制系統檢修維護或故障時，工頻控制系統照樣可以正常運行，滿足風機系統對電機高可靠性運行的要求；（7）實現了高壓變頻裝置與主控室DCS系統連接,DCS系統能夠滿足實時性的要求，經過電廠運行的邏輯實現對變頻器的控制，對各種數據的分析和判斷，這也是電廠提高效率的關鍵環節之一。

3結語

篇3

煉鋼一次除塵風機高壓變頻器采用交－直－交高壓方式，高壓變頻器每相由8個功率單元串聯而成，各個功率單元由輸入隔離變壓器的二次隔離線圈分別供電，功率單元為交－直－交結構，相當于一個三相輸入、單相輸出的低壓電壓源型變頻器，主電路開關器件為IGBT。功率單元由主電路包含整流濾波電路，逆變電路，旁通電路三部分。功率單元的輸入額定電壓AC750V，經熔斷器進入三相整流橋整流，經電解電容濾波，變為直流電;逆變電路由四只IGBT組成單相全橋逆變電路。將直流電變為SPWM波輸出。旁通電路由一個單相橋整流和一只可控硅組成，旁通電路的作用是在功率單元發生某些故障時，把四只IGBT全部關閉，故障單元不再有輸出波形，此時把旁通的可控硅打開，使外電路電流流過本功率單元時通行無阻，旁通整流橋為交流電流提供通路。功率單元串聯多電平PWM電壓源型變頻器拓撲圖如圖1、圖2所示。控制電路由光信號通信電路、IGBT驅動保護電路、可控硅驅動電路、故障檢測電路等組成，變頻器主控制器與功率單元之間的信號傳輸采用光纖，具有良好的抗電磁干擾性能，功率單元IGBT的驅動信號來自于變頻器主控制器。

2調速系統的改進

⑴為保證系統穩定運行及達到好的節電效果，風機傳動采用高壓變頻器進行控制，風機傳動設備變頻改造時拆除電動機與風機之間的液力偶合器，對電機基礎進行改造，將原基礎打去-1000mm至鋼筋網層，重新焊接鋼筋制作澆筑基礎，電機前移與風機直接相連。實施前后見對比圖3、圖4。⑵變頻調速系統和現場PLC控制系統進行通訊連接，從現場PLC控制系統發出變頻器的啟動、停機等信號進行協調控制，根據運行工況按設定頻率，實現對風機電動機轉速的控制。變頻器具有非常完善的自診斷和保護功能，變頻器有過電壓、過電流、欠電壓、缺相，變頻器過載、變頻器過熱、電機過載、輸出接地、輸出短路等保護功能，變頻器配備漢字顯示的液晶顯示屏，可實現變頻器參數設定和顯示電機電壓、電流、頻率等狀態參數;一旦變頻器發生故障，進入保護狀態，系統自動記錄故障原因、故障位置及發生故障時變頻器各狀態參數，便于故障排除。

3運行分析

轉爐一次除塵風機在改造前，風機高速運行在1250r/min，電機功率因素0．88，風機電機電流120A左右，風機低速運行在500r/min，風機電機電流40A左右，自2011年6月至2012年8月轉爐一次除塵三臺風機電機采用高壓變頻器控制系統投入運行后，風機高速運行時電機電流在97A左右，風機低速運行時電機電流在6A左右，功率因素0．98，具體參數見表1。

4節能計算

一座轉爐每天平均冶煉32爐，每爐平均冶煉時間35min，一個冶煉周期中，吹氧冶煉時間16min，兌鐵時間3min，風機需高速運轉1250r/min，高速運行時間在19min，風機變頻改造前后高速狀態下電機電流差120-97=23A，電壓10kV，風機電機在高速狀態下每天節省電量為(23×10)×(32×19)/60=2331kWh。一個冶煉周期中，出鋼過程中需低速運轉在500r/min，每爐鋼低速運行時間約16min，風機變頻改造前后低速狀態下電機電流差40-6=34A，電壓10kV，一臺風機電機在低速狀態下每天節省電量約為:(34×10)×(32×16)/60=2901kWh。一臺除塵風機在變頻器調速運行，每天節省電量約為2331+2901=5232kWh。一臺風機全年運行時間按340天計算，電費成本為0．37元/度，一臺除塵風機全年節省電費約為=5232×340×0．37=65．82萬元。三臺除塵風機在變頻調速運行后，全年節省電費約為=3×65．82=197．46萬元。

5結語

篇4

程序需要在原有控制程序基礎之上進行修改，在保持引送風機連鎖功能正常的基礎上，實現變頻引風機自身的自動連鎖投退控制，可以降低程序修改量，同時保證設備可靠運行，最后將新編制的程序進行封裝，便于今后將其應用在同樣的改造項目中。

2具體實施

2.1電氣回路改造

在保留原有工頻電氣回路的情況下，將高壓變頻器并聯接入主供電回路，實現兩回路冗余供電方式，正常情況下由變頻回路供電，實現引風機電機轉速的可調，故障狀態以及變頻器檢修工作期間可以切換至工頻回路。

2.2程序編制調試

將原有的引送風機連鎖程序增加與引風機變頻器連鎖調節程序，程序必須保證各個設備能夠獨立啟停操作實現設備無連鎖可以運行，同時在投入連鎖程序后可以實現引、送風機和引風機變頻器之間按照設備運行規定進行連鎖。通過聯調試驗來修改程序中的靜態參數，并通過仿真驗證修改效果。下面就逐步對程序的編制調整過程進行介紹。1）送風機啟停控制。鍋爐正常運行過程中，需要先啟動引風機，程序需要驗證引風機供電回路為合閘狀態且引風機正常運行2s之后才可以發出送風機啟動指令。當程序判斷引風機故障跳閘后將輸出跳閘信號控制送風機自動跳閘。根據實際運行情況需要設置三種送風機跳閘條件，一是正常運行過程中得到引風機停止運行信號，二是引風機變頻器停止運行，三是引風機正常運行但此時變頻器轉速下降至100r/s以下，以上三種情況程序將啟動送風機跳閘程序，驅動送風機高壓斷路器分閘。2）引風機啟停控制。不論連鎖程序是否投入，只要引風機高壓供電回路正常都可以通過程序或者手動啟動按鈕來啟動引風機。程序中投入了鍋爐汽包液位信號，當鍋爐汽包液位降低放出報警信號后，程序將輸出引風機跳閘信號。3）變頻器啟停控制。當引風機斷路器為合閘位置，變頻器沒有故障信號時可以通過程序控制或者手動按鈕來投入變頻器回路；當引風機斷路器為合閘位置，變頻器運行信號正常，沒有故障信號時候，可以手動操作停止變頻器；當投入變頻器連鎖程序后，在其它信號均正常的前提下，如果程序采集到引風機停機信號則延時五秒后自動停止高壓變頻器。變頻器可以通過手動復位按鈕來實現將變頻器轉速復位。鍋爐汽包液位信號驅動變頻器高壓斷路器直接跳閘，此狀態下不考慮變頻器運行狀態。當變頻器在運行過程中發出故障信號，引風機高壓供電回路將自動切換到工頻回路繼續運行。4）引風機電機轉速控制。可以手動設置電機轉速目標值，通過變頻器將轉速逐漸變化至設定轉速運行；也可以通過轉速PID調節模塊來隨著引風機入口風門開度來調節電動機轉速，保持鍋爐爐膛負壓值，確保安全燃燒。鍋爐兩臺引風機同時運行時候應該將引風機并列控制或者將其中一臺轉速設為固定值，通過控制另外一臺引風機轉速來調節引風機入口風門開度。5）人機界面修改。應該在主畫面基礎上完善變頻器控制回路，增加變頻器投退、轉速設定、連鎖投退按鈕來方便崗位值班人員進行操作。

3改造效果

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隨著我國社會經濟的不斷發展，雖然我國的能源結構有所變化和發展，但是在目前我國現有的能源結構中，火力發電仍然是重要的組成部分，伴隨著其它能源結構的出現，火力發電在能源市場上面臨的壓力將逐漸的增加，為了提高火力發電行業在能源市場中的競爭力，企業必須加強該方面的研究。伴隨著電子信息技術的發展，高壓電頻技術得到了廣泛的應用，火力發電廠要想提高工廠的工作效率，提高設備的運行速度，實現發電廠經濟效益的提高，就必須科學合理的應用高壓電頻技術。高壓電頻技術在火力發電廠中的應用，在提高企業經濟效益的同時，有利于節能減排工作的順利開展。

2高壓變頻技術在火力發電廠中應用的重要作用

2.1有利于節能減排工作的開展

在傳統的火力發電廠中需要使用擋板和閥門來調節發電設備的風量和水量，擋板和閥門對能量的需求較高，在火力發電廠中使用了高壓變頻技術之后，通過驅動水泵和風機來代替擋板和閥門，不但能夠解決掉使用閥門和擋板調節方法給設備運行帶來的不足，還能實現節能減排，降低企業對發電廠的成本投入，有利于企業經濟效益的提高。

2.2使用方便快捷，減少設備故障出現的頻率

高壓變頻技術在應用的過程中往往同電子信息技術相結合，電子信息技術的使用不斷的提高了企業的經營管理水平，還有效的減少了企業在人力物力方面的投資。火電廠設備的正常運行需要發電機的協調合作，火電發電廠中有兩種型號的發電機，同步發電機和異步發電機，同步發電機使用直接啟動的方式，異步發電機使用間接啟動的方式，在發電機啟動的過程中會造成大量的電量消耗，在啟動過程中會產生較大的振動對設備產生沖擊，在很大程度上影響設備的使用壽命。通過使用高壓變頻技術能夠緩解啟動過程中產生的機械振動，提高了設備的運行效率，在保證設備正常運行的同時，提高了設備的使用壽命，在一定程度上減少了發電廠在設備上的成本投入，有利于企業經濟效益的提高。

3高壓變頻技術的分析研究

3.1高壓變頻器的DCS控制方式分析

分散型的控制系統也就是DCS在火電發電廠中的主要控制系統，手動控制DCS控制是高壓變頻技術中的主要控制，在高壓變頻技術中的控制方式有很多種，主要總結如下：采用閉環控制方式對設備的壓力和流量進行控制；采用開環控制方式對設備的轉速進行控制；使用開環控制方式對設備的頻率進行控制，通過在設備的屏幕上直接輸出數值，然后邊頻率器的邊頻率的控制得出數值。

3.2高壓變頻器工作旁路的切換方式分析

在火電發電廠中，風機和水泵設備屬于持續運作的負載，為了減少設備使用過程中故障出現的頻率，較少設備檢修的次數，在應用高壓變頻技術時同時使用工頻旁路，工頻旁路的設置方式主要有手動和自動兩種形式，一旦高壓變頻出現故障，就要及時的采用采用手動或者是自動的方式對貢品旁路進行切換，手動旁路是一種可以通過手動控制進行高壓隔離的開關，手動控制在高壓旁路中的應用較為廣泛，因為本身結構較為簡單，操作簡單，成本較低，開關設置明顯，應用在高壓變頻中之后，有利于高壓變頻器的檢修。

4高壓變頻技術應用的具體措施

隨著其他能源方式不斷創新和發展，傳統的火力發電將面臨著越來越大的壓力，火力發電廠要想在激烈的市場競爭中站住腳，就必須提高火力發電的使用率，在符合國家節能減排的規范要求的同時，減少火力發電的成本投入，采用高壓變頻技術就能夠很好的解決以上的問題。

4.1安裝和調試變頻設備的具體措施

傳統的設備運行方式是采用了一拖二二拖三的方法，這樣的方法在很大程度上增加了設備的回路難度，為了減少設備運行回路變頻和工頻之間故障出現的頻率，在對設備進行安裝的過程中要主義防范措施。

4.2合理設置變頻器和上級開關保護功能

變頻器在運行的過程中經常會出現跳閘的現象，為了防止這種現象的發生，一般的在事故按鈕上采用一拖二的方法，在事故按鈕上安裝兩個電源斷路器，一般的選取兩個節點，在一個節點上使用工頻跳閘回路，在一個節點上使用變頻跳閘回路。這樣不論出現何種情況，都能很好的預防跳閘現象的發生。

4.3設計可靠的風機和控制電源

為了保障設備的正常運行，就要保證變頻器電流輸入值趨于正常，如果輸入電流變化較大，就容易出現跳閘的事故，所以為了防止這種現象的發生，要對設備進行不間斷的檢測和維修，為設備提供充足的電能。

5結語

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論文關鍵詞：風機，自動調速裝置

 

1 、前言

當前,我國煤礦使用的局部通風機數量多,功率大,是能耗最大和浪費較嚴重的設備之一。從理論上講,對風機調速是調節風機性能、降低能耗的最佳方法之一。隨著科學技術的不斷發展,防爆變頻調速裝置以其卓越的調速性能,顯著的節能效果在煤礦領域得到廣泛的運用。

2、概況

煤礦井下局部通風機是用量大、耗能大的常用設備，每年需求量在數千臺以上，但在性能調節功能上，基本上是空白。從理論上講，調速是調節風機性能最經濟、有效的手段。阻礙變頻調速技術在局扇上應用的主要原因是價格昂貴，節能效果差，變頻器可靠運行難。隨著對煤礦安全生產重視程度的增加，一些明顯存在安全隱患工作場所，要求必須對風機性能進行調節。因此風機，我礦與煤炭科學研究總院重慶分院合作，根據當前我礦的具體情況，在原有礦用通風機自動調速裝置的基礎上進行了技術改進，研制了一套ZJTS型礦用通風機自動調速裝置，并投入使用。該變頻調速裝置采用了IGBT變頻調速技術、熱管散熱技術以及智能控制技術,可根據不同的運行工況,通過檢測不同地點的瓦斯濃度,自動調節通風機的風速,達到高效排瓦斯和節能通風的目的。

3、調速裝置的結構設計

該調速裝置的總體結構主要由人機操作界面、隔爆箱體、真空熱管散熱器、雙電源控制器、進出線接線腔、變頻調速控制系統、本安電源、雙風機控制器、頻率轉換器等單元組成，外接瓦斯濃度傳感器和主、備局部通風機。實現了按設定瓦斯濃度值，自動調節通風機轉速，達到按需定量通風的目的。同時也實現了專用供電線和備用供電線、主通風機和備用通風機的自動切換的目的論文提綱怎么寫。

4、調速裝置的工作原理

調速裝置的頻率轉換器把瓦斯濃度傳感器的頻率或電流信號轉換成模擬信號，然后經控制器處理后，去控制變頻器，讓變頻器輸出相應的頻率，控制風機的運轉。實現了調速裝置根據不同的瓦斯濃度傳感器值輸出不同的頻率來控制風機電機的運行速度;控制面板又通過轉換器與控制器連接

總體結構圖

來實現調速裝置各種參數的顯示和設定。當專用供電線有故障或停電時，備用供電線就通過雙電源控制器工作，這時通過雙風機控制器切換讓備用風機工作;當專用供電線恢復正常供電時，雙電源控制器切換讓專用供電線工作，這時雙風機控制器切換讓專用風機工作。

電氣原理圖

5、調速裝置的主要特點

5.1自動化程度高。

通風機性能的最佳調節方式是變轉速調節，而改變通風機轉速最經濟、適用的萬式是改變輸入電源的頻率。該調速裝置通過對工作地點瓦斯濃度實時檢測，用變頻調速器和自動控制系統，智能地自動調節通風機輸入電源的頻率風機，達到按需通風的目的。適用長時間、無人值守連續工作。

5.2主要元部件品質高。

該調速裝置主要元部件:整流器、IGBT逆變器、控制系統等均采用國外著名品牌，其 主要特點是體積小、重量輕、發熱量小，運行可靠，非常適合安裝在井下隔爆箱體中。專門定作的散熱器外形美觀、實用、可靠。

5.3直觀、清晰的液晶顯示屏。

大屏幕液晶顯示屏隨時監視風機、變頻器、瓦斯濃度運行狀態，報警用文字說明，畫面直觀、清晰。可隨時選擇操作狀態(自動、手動)，設定最低輸出頻率值和瓦斯濃度值。超過規定的瓦斯濃度值，輸出報警信號。

5.4系統運轉穩定可靠。

該調速裝置從瓦斯信號的采集，控制模塊的分析、運算，各單元之間的通訊，到執行 機構運行，均采用國內先進技術和元件。軟件部分邏輯關系清晰明確，操作性強，經長期運行試驗，系統運轉穩定可靠。

5.5安全性好

具有過流、缺相、過電壓、欠電壓、過熱等完善的軟硬件保護。

6、調速裝置的主要功能

6.1掘進工作面限量排放瓦斯，實現最大效率安全排放。

因意外停電或計劃停風而造成掘進工作面瓦斯超限時，該調速裝置可自動以接近于混合處的瓦斯濃度安全值進行排放，避免人工排放時，難以控制瓦斯濃度風機，超量排放問題。

6.2采煤工作面限量抽排瓦斯，形成安全可控的引排系統。

用于引排系統處理采煤工作面上隅角瓦斯積聚時，瓦斯傳感器探頭放置在測試風筒中，檢測風流中瓦斯濃度，即進入風機風流中的瓦斯濃度。該調速裝置根據設定的瓦斯濃度安全值，自動地調節通風機轉速，確保抽出式通風機進口的瓦斯濃度不超過3%，實現安全抽排。

6.3節能運行

當瓦斯濃度值在安全設定值以下時，根據工作面瓦斯涌出量的大小自動控制轉速調節風量，既保證了瓦斯濃度不超限，又可避免風量過大而揚塵，影響工作環境，實現節能通風論文提綱怎么寫。

6.4正、反轉切換功能

可通過按液晶顯示屏里風機轉向畫面的正轉選擇數字鍵或反轉選擇數字鍵來切換，而無須改變局扇接線即可改變局扇的轉向。

6.5主、備用風機自動切換功能

當主風機或備用風機出現故障時，調速裝置會自動切換讓備用風機或主風機工作;實現主、備用風機自動切換功能。

6.6雙電源自動切換功能

當專供線路或備用線路有故障或停電時，調速裝置會自動切換讓備用線路或專供線路工作;實現雙電源自動切換功能。

6.7閉鎖接口功能

風、電閉鎖功能，當風機運行后輸出一個常閉觸點。

瓦斯、電閉鎖功能:當瓦斯濃度傳感器值大于設定值時，調速裝置輸出一個常開觸點。當瓦斯濃度傳感器值小于設定值時，調速裝置輸出一個常閉觸點。

6.8手動控制功能。

可通過液晶顯示屏手動控制畫面來選擇手動控制風機，局扇運轉頻率值可以在0比到5OHz之間設定。

6.9報警文字顯示功能

當調速裝置有故障、報警時，液晶顯示屏會自動彈出報警信息，用文字說明故障、報警的原因及處理萬法。

7、結束語

通過ZJTS型礦用通風機自動調速裝置在我礦的使用，充分達到了節能高效的效果。在同等條件下與無調節性能的高效風機相比，平均運行效率可提高15%左右，節省電能，對大功率風機，效果尤為明顯。

總之，ZJTS型礦用通風機自動調速裝置具有廣泛的推廣應用價值，不僅增加了效益，尤其對加強煤礦的安全生產具有重要的意義。

參考文獻：

[1]徐益民林海鵬趙汗青.新型變頻調速智能控制裝置的研制與應用[J].煤礦機械,2004,25(12):131-132.

[2]石秋潔.變頻器應用基礎[M].北京:機械工業出版社,2003..

[3]馮垛生.變頻器的應用與維護[M].廣州：華南理工大學出版社,2001.95-99.

[4]唐耀華徐慶龍.空壓站變頻改造的節能分析和參數監控[J].變頻器世界,2004(4):.

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關鍵詞：交流雙速電梯；交流變頻調速電梯；能耗；對比

引言：

現在的城市中，高層建筑鱗次櫛比，電梯成為了使用頻率最高的特殊運輸設備。特別是在公共場所，電梯的電能消耗量是非常高的，已經超過了照明能源消耗和供水能源消耗。目前的高層建筑所安裝的電梯主要為交流雙速電梯和交流變頻調速電梯。交流雙速電梯在進行電梯調速的時候，乘客能夠感受到速度的變化。這種電梯設計結構很簡單，實用性能穩定，價格也比較低[1]。但是，電梯要發揮節能的作用，就要對電梯進行變頻改造。交流變頻調速電梯，在運行中，就是采用了變頻調速的方法對電梯的運行速度進行轉換，在能源消耗上相對比較低。下面就針對流雙速電梯和交流變頻調速電梯的能源消耗情況進行對比。

一、交流雙速電梯和交流變頻調速電梯拖動方式的比較

關于電梯的拖動，在電流和電壓調整上經歷了不同的發展階段，起初是直流電壓運行調整電梯運行速度，之后是交流電壓、交流電壓運行調整電梯運行速度、交流變頻調壓調整電梯運行速度、能量回饋式變頻調壓調整電梯運行速度。現在的高層建筑所安裝的電梯主要為兩種，即交流雙速電梯和交流變頻調速電梯。

（一）交流雙速電梯所采用的拖動方式

交流雙速電梯的運行速度調節，是通過快車繞組與慢車繞組之間相互切換對電梯的運行速度進行調整的，按照固定的幾個轉速調整電梯的運行速度，屬于是有級調速。比如，交流雙速電梯運行中，一般所設定的速度為啟動速度、慢速、快速、慣性停車等等，操作簡單，以開環的方式對運轉速度進行控制，不僅設計線路簡單，而且造價也很低[2]。但是，技術上存在不完善之處，主要體現為乘坐交流雙速電梯的舒適度不夠，平層精度和運行效率都比較低，能源消耗量也比較大。通常額度速度不可以超過每秒1米。

（二）交流變頻調速電梯所采用的拖動方式

交流頻調速電梯所采用的是三相電源，變頻電壓采用變頻器完成，之后傳輸到電動機中。隨著電源的頻率發生改變，交流電動機的運行狀態就發生了改變，從有級調速轉變為無極調速。如果變頻的幅度比較大，速度調整的范圍也會很大。由于采用了變頻技術，交流變頻調速電梯的平層精度相對較高，也具有很高的運行效率，乘坐電梯也比較舒適，而且還具有節約能源的效果。現代的高層建筑物所安裝的電梯普遍采用了變頻變壓調整電梯運行速度的方式。

二、變頻器所發揮的作用

目前市面上有多種變頻器，電梯上所安裝的是專用的變頻控制系統，對電梯和電機的驅動進行一體化控制。這種變頻器采用了先進的智能化技術，主要包括變頻器和編程控制板所構成的一體化控制器、電梯顯示控制器、電梯轎頂的控制板以及電梯轎廂內的指令板等。當變頻控制器處于運行狀態，就需要調動多種技術，諸如計算機技術、電機驅動技術、智能控制系統和自動控制技術等，所有的這些技術集成化、一體化運行，基于距離控制完成電梯的停靠、安全隱患識別和緊急救援等，變頻控制器發揮著控制作用的同時，還會使電機性能得以充分發揮，使得電梯在運行中更具有舒適感[3]。電梯一體化變頻系統設計簡單，接線數量少，不僅運行成本低，而且電梯的安全穩定性相對較高。

三、交流雙速電梯和交流變頻調速電梯能源消耗比較

比較交流雙速電梯和交流變頻調速電梯，后者的能源消耗是比較少的。之所以交流雙速電梯的能源消耗量大，是由于啟動電流相對較大；無論是空載上行，還是重載下行，都需要消耗能源。具體如下。

（一）交流雙速電梯的啟動電流相對較大

交流雙速電梯的啟動電流相對較大，能源消耗量也自然會非常大。交流雙速電梯所采用的啟動方式通過直接啟動，啟動過程中就會有大量的能源消耗。交流變頻調速電梯在啟動的時候，所采用的是通過變頻器調整電梯運行速度，之后啟動，可以使得啟動電流更為平穩一些，啟動時所消耗的能量也會非常少。中國城市化發展，大量的人口涌入到城市中，導致城市人口密度非常大，電梯頻繁使用，啟動的頻率也相對較高。如果高層建筑所安裝的是交流雙速電梯，就必然會消耗大量的電能，導致能源浪費。

（二）交流雙速電梯空載上行和重載下行都消耗能源

交流雙速電梯運行的過程中，只要電梯處于運行狀態，交流電動機就要發電，但是交流雙速電梯所安裝的電動機不能夠逆向發電，就會導致交流雙速電梯無論是空載上行，還是重載下行，都需要消耗能源[4]。交流變頻調速電梯則不同，這種電梯所安裝的電梯無論是空載上行，還是重載下行，都能夠持續發電，因此不會消耗大量的電能。現在安裝的電梯應用了電能反饋技術，電動機發電過程中，能夠將發電狀態傳輸到電網上，從而使得電梯運行的過程中，不僅不會消耗電能，而且還起到了發電的作用，因此交流變頻調速電梯具有節約能源、保護環境的作用。

結束語：

綜上所述，交流雙速電梯與交流變頻調速電梯相比較，交流雙速電梯不僅能源消耗高，而且運行的舒適度不夠；交流變頻調速電梯的能源消耗低，而且運行具有較高的舒適度。存在這種明顯差別的主要原因在于，交流變頻調速電梯再啟動的時候不會消耗大量的電流，而且電梯運行的過程中，電動機會發電。因此，交流變頻調速電梯更值得推廣以發揮其價值。

參考文獻：

[1]于建明.在用電梯節能改造的研究[J].上海鐵道科技，2012（01）：114―116.

[2]張懷繼.交流雙速電梯變頻驅動節能改造實踐[J].現代物業（新建設），2012，11（08）：46―47.

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論文關鍵詞：變頻器調速技術，節能

 

在生產企業中，風機、泵類設備應用范圍廣泛；其電能消耗和諸如閥門、擋板相關設備的節流損失以及維護、維修費用占到生產成本的7%~25%，是一筆不小的生產費用開支。隨著經濟改革的不斷深入，市場競爭的不斷加劇；節能降耗業已成為降低生產成本、提高產品質量的重要手段之一.而八十年代初發展起來的變頻調速技術，正是順應了工業生產自動化發展的要求，開創了一個全新的智能電機時代。一改普通電動機只能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產工藝要求調整轉速輸出期刊網，從而降低電機功耗達到系統高效運行的目的。八十年代末，該技術引入我國并得到推廣。現已在電力、冶金、石油、化工、造紙、食品、紡織等多種行業的電機傳動設備中得到實際應用。目前，變頻調速技術已經成為現代電力傳動技術的一個主要發展方向。卓越的調速性能、顯著的節電效果，改善現有設備的運行工況，提高系統的安全可靠性和設備利用率，延長設備使用壽命等優點隨著應用領域的不斷擴大而得到充分的體現。

二、綜述

通常在工業生產、產品加工制造業中風機設備主要用于鍋爐燃燒系統、烘干系統、冷卻系統、通風系統等場合，根據生產需要對爐膛壓力、風速、風量、溫度等指標進行控制和調節以適應工藝要求和運行工況。而最常用的控制手段則是調節風門、擋板開度的大小來調整受控對象。這樣，不論生產的需求大小，風機都要全速運轉，而運行工況的變化則使得能量以風門、擋板的節流損失消耗掉了。在生產過程中，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費和設備損耗。從而導致生產成本增加，設備使用壽命縮短，設備維護、維修費用高居不下。泵類設備在生產領域同樣有著廣闊的應用空間，提水泵站、水池儲罐給排系統、工業水（油）循環系統、熱交換系統均使用離心泵、軸流泵、齒輪泵、柱塞泵等設備。而且期刊網，根據不同的生產需求往往采用調整閥、回流閥、截止閥等節流設備進行流量、壓力、水位等信號的控制。這樣，不僅造成大量的能源浪費，管路、閥門等密封性能的破壞；還加速了泵腔、閥體的磨損和汽蝕，嚴重時損壞設備、影響生產、危及產品質量。風機、泵類設備多數采用異步電動機直接驅動的方式運行，存在啟動電流大、機械沖擊、電氣保護特性差等缺點。不僅影響設備使用壽命，而且當負載出現機械故障時不能瞬間動作保護設備，時常出現泵損壞同時電機也被燒毀的現象。近年來，出于節能的迫切需要和對產品質量不斷提高的要求，加之采用變頻調速器（簡稱變頻器）易操作、免維護、控制精度高，并可以實現高功能化等特點；因而采用變頻器驅動的方案開始逐步取代風門、擋板、閥門的控制方案。變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系：n=60f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術，電力電子、微電腦控制等技術于一身的綜合性電氣產品。

三、節能分析

通過流體力學的基本定律可知：風機、泵類設備均屬平方轉矩負載，其轉速n與流量Q，壓力H以及軸功率P具有如下關系：Q∝n，H∝n2期刊網，P∝n3；即，流量與轉速成正比，壓力與轉速的平方成正比，軸功率與轉速的立方成正比。

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這本書進一步探討了全球范圍內有待研究的新課題，并解釋了現有的挑戰和可供選擇的方法，介紹了電能轉換、配電和可持續發展能源戰略的國際發展趨勢、標準和計劃。本書將推進國際電力電子技術在可再生能源、運輸和工業應用中的發展，可以為工業界和學術界在能源轉換和分布式發電配電等方向補充相關經驗。

本書共分24章：1.能源、全球變暖以及電力電子在本世紀的發展；2.當今能源問題帶來的挑戰和電力電子學在解決這些問題過程中的貢獻；3.分布式發電和智能電網的基本概念和技術；4.功率半導體的最新發展；5.一種應用在可再生能源和能量傳輸方向的新型變頻器：AC母線全功能變頻器；6.風電行業中的電力電子；7.光伏發電系統；8.可再生能源系統的控制方法；9.小型、中型可再生能源系統的運行機制；10.雙饋異步電機的特點和控制；11.交-直-交變頻器在分布式發電系統中的應用；12.多電化飛機中的電力電子設備；13.電動汽車和插電混合式汽車；14.多電平變頻器的拓撲結構和應用；15.矩陣式變頻器的拓撲結構和控制；16.功率因數校正器；17.有源電力濾波器；18.一種多功能新型仿真工具：電力電子硬件仿真環境；19.電機的模型和調速；20.電流源型變頻器在電力驅動中的應用；21.共模電壓和軸漏電流產生的原因、危害和防治；22.大功率驅動系統的工業應用實例；23.單相電網側變頻器的控制；24.阻抗源變頻器。

本書作者AbuRub博士是美國德州農機大學教授，他的主要研究方向是能量轉換系統，包括可再生能源和機電系統。他已經發表了200余篇期刊和會議論文，出版了4本專著，并在多個國際刊物中任編委，如IEEE可持續發展能源期刊。他目前正管理著多個與可再生能源發電相關的項目。

本書可以作為可再生能源系統工程人員的應用手冊，也可以作為電氣工程專業學生和研究者的參考書。

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關鍵詞：電氣控制，絞車，拖體

 

一． 拖體絞車功能設計需求

在拖曳式多參數剖面測量系統的定型研制中，為滿足系統整體小型化安裝和使用的需要，拖體絞車采用了雙層導流套排纜的設計方式，提出了對絞車實時的張力、纜長和纜速等信號進行的測量顯示的要求，并要提供和上位機的數據通信功能，以便系統總控軟件對絞車的狀態信息進行遠程實時監控和采集。本電氣控制設計主要通過PLC的模塊化功能設計，保證了絞車所需功能的實現。

二． 絞車的基本電氣控制特性

拖體絞車采用了SEW變頻電機和變頻控制器。SEW電機具有變速穩定、噪聲小、體積緊湊等優點，特別是減速機的工藝水平和齊全的型號滿足了多領域的應用需求。

在電氣控制功能方面，SEW電機可以采用專用的變頻器控制，也可采用第三方的變頻控制設備。SEW的變頻器附帶有專用的配置軟件，多樣的控制連接總線，便于構成多電機系統或者復雜的工業控制系統。免費論文參考網。絞車電機的工作參數可以通過變頻器擴展面板或者上位機的配置軟件來連線進行。

根據絞車工作基本需求，在絞車控制柜面板上設置正、反轉，變速調節，緊急停車等控制按鈕，另外根據人性化的工作需要，對電源連接和系統功能正常設置監視燈，以便于操作人員及時了解絞車的工作狀態，分析解除系統故障。

三． 絞車的擴展電氣控制功能

絞車設備中為采集收放纜長度以及拖纜所受張力的信息，添加了纜長測試單元和力傳感器。針對絞車的雙層排纜結構和力傳感器安裝特性，傳感器數據的修正和放纜狀態相互關聯。由此設計了纜長和張力的采集和自動修正程序，保證了絞車參數的準確可靠性，滿足設備正常工作需要。

1、纜長和纜速測量

纜長測量是根據電機轉動的圈位信號換算而得。在電機上安裝了編碼器，能隨著電機的轉動情況產生脈沖信號，PLC中的計數單元對脈沖信號進行計數處理，換算出電機轉動圈數對應的走纜長度。

纜速的測量的是根據定時間隔算得的纜長變化量，通過PLC的間接計算獲得。

這其中，由于絞車采用了雙層排纜技術，兩層排纜卷筒的直徑有較大差異，需要在排纜卷筒切換前后，更替纜長計算的參數，保證獲得的數據準確性。在實際設計中采用了固定纜長自動切換和手動纜長切換兩種方式，在絞車纜長切換位置基本不變的情況下，在固定的纜長位置切換計算參數，自動獲得纜長和纜速信息，而在絞車纜長切換位置存在較大誤差時，允許手動修正排纜切換點，保證誤差的及時消除。

2、張力測量

在絞車卷筒出纜位置和前端導纜輪之間添加了固定位置的測力輪，測力輪的軸直接采用了一個力負載傳感器，通過配套的后置放大電路，將信號以電平方式傳給PLC的AD轉換單元，從而獲得張力信號。

張力測力輪的安裝方式和張力的修正密切相關。張力的準確修正需在傳感器安裝固定以后，通過實驗測試實際拖纜張力和傳感器測得的法向應力，比較相互間關系，通過插值擬合獲得準確的修正公式。絞車排纜卷筒的直徑變化，也會使修正公式發生變化，在實際應用中要對不同卷筒分別進行張力擬合，還需和纜長換算一樣，同步卷筒的切換狀態，實現張力修正公式的自動切換。

3、顯控通信功能

為使絞車操作人員及時獲得絞車收放纜過程的狀態，通過在控制臺面板上添加觸摸顯示屏將PLC獲得的纜長、纜速及張力信號及時反饋給操作人員。通過在PLC上添加通信單元，將信號數據以485方式傳送給遠端的上位機，來進行遠程監控和信息保存。

四． 絞車電氣設計經驗

在絞車的實際加工生產和調試過程中，結合實際的生產和測試條件，對絞車的各項設計功能進行了及時的調整和改進，不僅保證了產品更好的質量和性能，并且獲得了許多有益的設計心得和經驗。

1、系統的選型

本套設計方案的實施，選用了三菱公司的PLC產品。三菱PLC在中國市場上得到非常廣泛的應用，產品的眾多系列品種保證了整套電氣設計功能的實現便利性和靈活性，對于系統設計的功能擴展和可靠性保證起到了很好的保障作用。

2、PLC編程的方法

絞車的擴展功能多利用PLC來實現，在PLC的算法設計上類似于單片機的底層編程方式，需要對PLC的硬件性能和工作特殊方式較深入的了解，在算法的實現上要更多考慮到系統優化。如在纜速的換算過程中，由于要在更新速率和顯示精度上達到匹配協調，需要充分了解計算單元的精度位數，實際問題出現的數據范圍，調整計算次序來保證運算精度。

3、張力換算方法

準確的進行張力測量是一個程序復雜，實踐性強的問題。要獲得準確的張力，不僅要有好的傳感器，還要有好的設計安裝，最后還需要有一個細致的測試修正過程。在本絞車設計中，張力傳感器采用瑞士的LB系列軸應力傳感器，該傳感器本身具有良好的線性精度設計，應力變化的準確性非常高。絞車的張力測量設計采用了纜對壓力輪法向壓力的方式，通過設計的定角度安裝位置，保證了對纜張力轉化參數的一致性。在后期的張力校準調試中，對兩層卷筒分別進行了多工作位置，多導向輪角度的工作張力測試，最后獲得的擬合公式僅采用一次多項式就達到了設計指標提出的±10%測量值誤差的精度。

五． 絞車電氣設計的改進提高

雙層導流套排纜絞車的設計是拖體絞車的創新設計，在這第一次設計中難免存在不盡完善的地方。作為電氣控制設計部分能夠改進和提高之處有很多。免費論文參考網。

l電氣接插件的選型和改進

絞車電氣由于初次設計，對于配套成熟產品的選型方面了解得不夠深入，選用的電氣、信號接插電纜都限于點對點連接，這樣在絞車的電纜拆裝方面有不夠方便簡潔的問題。絞車電機本身的控制電纜就有四組：電源三相進線、電機控制的三相線、剎車控制線、風機三相線，外加傳感器的編碼器線和張力傳感器線，以及和遠端通信的信號線，堆在控制柜后的電纜就密密匝匝。在安裝和拆卸時不僅繁瑣，而且容易出現錯誤。如果采用了合適的接插設備，不僅在安裝上簡便、安全，而且外觀上也整齊大方。在產品的專業性上就顯得更為到家。免費論文參考網。

l軟件的設計和優化

基于PLC的軟件設計，專一性比較強，程序的優化提高的需要有一定時間的應用熟練和磨合提高。同樣功能的軟件，在代碼上的優化，小則提高運行的速度和效率，大則可以避免出現bug和系統錯誤的危險。要開發出人機界面友好，簡潔易用的軟件也需要多了解真實工作中操作習慣和安全規范，絞車軟件的完善提高也需要經歷這樣一個應用－反饋－改進的過程。

l控制功能方式的改型和提高

絞車的電氣控制功能有很多可以提升和變通改進的地方，通過本型絞車電氣功能的設計，在將來的絞車電氣控制設計中可以有更多的發揮應用。比如通過遠端連線和監控可以實現操控人員的遠程絞車收放，通過無線控制設備的添加，可以滿足操控人員靈活換位等等。如同軟件設計，控制方式的搭配變化也可以孕育出滿足不同類型需要的控制功能，使得產品有更廣闊的市場空間。

參考文獻：

[1]10kN電動拖曳絞車試驗大綱，QF4.028.010MX-SY

[2]SEW Movidrive MDX60B/61B 操作手冊，版本01/2005

[3]三菱微型可編程控制器手冊，2006版