變頻調速技術的技術運用及性能介紹

變頻調速技術就是利用電動機工作的轉速以及電源輸入頻率的關系，改變電機工作時產生的電源頻率，進而改變電機工作轉速。該技術當前已經被應用到很多的領域中，也出現了很多的控制形式，主要包括智能以及非智能的控制方式。
一、電機拖動中的變頻調速技術應用
電機拖動在電力系統中包含很多項目，電機拖動在電力系統運行階段中能夠通過自身的電壓對電流的電壓數值進行控制輸出，對電力系統的整體運行情況進行控制。在電機拖動中應用變頻調速技術，對運行方式的改變具有積極作用，提供電磁兼容的條件，該技術對給定速度進行設計，依據電機拖動電壓提供進行速度的控制，該技術具有其獨特的優勢，如平滑性，范圍大，可以對電機拖動性能進行優化和完善。在電機拖動中應用這一技術，主要表現在兩方面，一個是無功補償，另一個就是負載標準，下面對就這兩方面進行具體的分析。
1.無功補償
電機拖動中應用變頻調速技術，這一技術設計了無功補償，這種技術能夠促進電力系統供電效率的提升，對負荷變換進行合理的運用，在電機拖動中給變壓器和輸配電線路提供補償損耗。在電機拖動中應用變頻調速技術具有積極作用，依據變頻調速技術的標準給電機拖動選擇相應的無功補償設備，進而讓電力系統中的電機拖動功率因數提高，可以極大的減少電機拖動過程中產生的電能損耗。需要慎重的選擇無功補償設備，要滿足電機拖動的實際需要，在電機拖動情況下對投切的電抗器以及電容器進行有效的分析，讓無功補償設備和電機拖動條件一致，需要電機拖動中科學的選擇設備，這樣做可以對電機拖動中的電能功率進行平衡。由于無功補償要遵守就地平衡，在電機拖動中應用變頻調速技術就需要重視分層分區的進行應用，確保對電機拖動的速率進行正確的調節，對電力系統中電壓分布進行改善，確保加強電力系統的電能質量。
2.負載標準
電力系統在電機設備中裝置了許多半導體器件，容易出現熱負荷超載問題，因為這種器件易出現發熱問題，且發熱時間很短，短時間內就會造成熱負荷超載，會對電機拖動的安全產生不利影響。半導體器件在電機中之所以會發熱就是因為受到電機拖動速度的影響，在電機拖動中應用變頻調速技術時，需要關注變頻調速的負載標準，以此為指導對這一問題進行預防，要對變頻調速技術在電機拖動中的應用進行不斷的優化。在電機拖動中應用變頻調速技術需要對負載標準類型進行劃分，這就需要按照電機拖動的具體情況來落實，類型主要有三個：
1）變頻調速控制背景下的電機拖動運行，額度輸出和電流輸出值是一樣的，這種情況下是不會出現負荷過載現象的；
2）電機拖動需要在不間斷的狀態下輸出基本負載電流，負荷過載的比例是百分之五十；
3）在其他狀態下，電機拖動負載時間比較長。
在對負載標準進行分析時，主要按照兩種情況對變頻調速技術應用進行安排，需要清楚確定變頻調速的范圍，這就需要依據電機拖動的機械負載性能來進行，正確的進行變頻器選擇。
二、提高電機拖動變頻調速技術可靠性的方法
將變頻調速技術應用到電機拖動中，要經過變頻器為載體的，要想讓電機拖動保持穩定，需要促進變頻器可靠性的提升。溫度會直接影響到變頻器的可靠性和運行性能，如果變頻器的溫度太高就會限制變頻調速的作用，不能保證電機拖動高效的進行運行。提高電機拖動變頻技術可靠性的方法有：
1）在電機拖動中應用變頻器要選擇大功率的，依據空氣冷卻原理進行，在變頻器上部后轉至換氣扇，具備喚氣的作用，可以讓周圍的熱空氣對流，能夠排到室外，以此對電機拖動變頻調速溫度和環境進行優化。
2）電機以及變頻器所在的環境是封閉的，要散熱就需要通過室內空調來進行，在封閉的環境下，變頻器的電機拖動中的運行溫度需要控制好，需要控制在50攝氏度以內，在柜內安裝好空調設備，通過機械讓溫度降低，對柜內溫度進行控制，在安裝空調時還要選擇好位置，減少空調在運行中發出的噪音，防止限制電機拖動運行的作用。
3）在對變頻器進行降溫時，需要規范的對通風管道進行設計，幫助促進降溫速率的提升，在選擇變頻器時需要科學的進行選擇，各方面要和電機拖動的要求相適應。
三、教學設備的推薦與介紹

MYDJ-08B 變頻調速實訓裝置

一）變頻調速實訓裝置,變頻調速實訓設備,變頻調速實訓臺產品概述
本裝置是在總結當前變頻調速實訓教學設備的基礎上，推出的一款先進的變頻調速裝置，該實訓裝置為變頻技術實訓和考核提供了先進的操作平臺。變頻器選用應用廣泛的三菱 FR-A540-0.75K 變頻器（用戶也可選用其它品牌的變頻器，價格另議），帶有 RS485 通信接口。實訓臺可完成 “ 變頻調速技術 ” 課程的相關教學實訓。特別是系統提供開放式實訓教學，可充分培養學生的實際動手能力，為參加就業崗位打下堅實的基礎。
1.輸入電源：三相四線（或三相五線）～380V±10% 50Hz
2.裝置容量：＜1kVA
3.安全保護：具有漏電壓、漏電流保護裝置，安全符合國家標準
二）變頻調速實訓裝置,變頻調速實訓設備,變頻調速實訓臺系統組成及功能要求
實訓裝置主要由控制屏、實訓桌、變頻器實訓組件、繼電接觸實訓組件、數字量/模擬量輸入輸出給定指示組件、三相異步電機、導線架等組成。
（一）控制屏
1.交流電源控制單元
三相四線380V交流電源經空氣開關后給裝置供電，電網電壓表監控電網電壓，設有帶燈保險絲保護，控制屏的供電由鑰匙開關和啟停開關控制。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開關控制輸出，并設有保險絲保護。
2.直流電源、直流電壓/電流表、邏輯電平輸出及指示等
直流電壓：0～15V可調輸出；直流電流：0～20mA可調輸出；直流數字電壓表/電流表：電壓表量程0～200V、輸入阻抗為10MΩ、精度0.5級，電流表量程0～200mA、精度0.5級；
3.繼電接觸實訓組件
提供交流接觸器5只，線圈電壓AC36V，強電與弱電輸出采用不同結構設計，操作安全，以上器件所有端子均已引至面板上。
4.變頻器實訓模塊
裝置采用西門子MM440系列高性能變頻器，單相220V交流供電，輸出功率0.75kW。集成RS485通訊接口，提供BOP操作面板；具有V/F控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式等工作模式；集成6路數字量輸入/3路繼電器輸出，2路模擬量輸入/2路模擬量輸出；內置PID控制器，參數自整定；具備過電壓、欠電壓保護；變頻器、電機過熱保護；接地故障保護，短路保護等保護功能。
變頻器所有端子均已引至面板上，系統完全開放，操作者可搭建不同變頻調速控制系統，布線設計、線路走向，實現控制功能。
5.PLC實訓模塊
采用西門子CPU 1214C AC/DC/RLY 14 點輸入/10 點輸出，PROFIBUS DP通訊模塊：CM 1242-5; 同時設有點動按鈕4只，邏輯開關10只，邏輯指示燈10只。
6.觸摸屏實訓模塊
采用西門子KTP700 7寸彩色觸摸屏
（二）三相鼠籠異步電機：WDJ26 交流380V/△ 2臺
（三）導線架：裝置配備歐式導線架，用于懸掛和放置實訓專用連接導線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設有五個萬向輪。
（四）實訓桌
實訓桌采用鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；設有帶鎖抽屜，用于放置工具及資料，電腦桌聯體設計，造型美觀大方。
（五）工控主機
雙核G1840 4G內存硬盤容量500GB臺式機屏幕尺寸: 20英寸，光驅類型: DVD-RW。
三）變頻調速實訓裝置,變頻調速實訓設備,變頻調速實訓臺可完成的實訓項目要求
繼電接觸控制實訓
1. 三相異步電動機點動控制和自鎖控制
2. 三相異步電動機Y/△換接啟動控制
3. 三相異步電機聯鎖正反轉控制
變頻控制實訓
4. 變頻器功能參數設置與操作
5. 變頻器報警與保護功能
6. 多段速度選擇變頻調速
7. 外部端子點動控制
8. 控制電機運行時間操作
9. 控制電機正反轉運動控制
10.電壓/電流監視器信號輸出及顯示
11.自動再啟動運行控制
12.頻率跳轉運行控制
13.加/減速斜坡平滑特性可編程控制
14.V/F控制
15.內置直流注入制動控制
16.外部模擬量（電壓/電流）變頻調速
17.三相異步電機的變頻調速
18.基于PLC、觸摸屏、變頻器調速
實訓項目
1.單泵控制變頻恒壓供水
2.雙泵切換變頻恒壓供水
3.生活水系統靜態壓力控制
4.生活水系統動態壓力控制
5.生活水系統的分時控制
四、變頻調速技術結束語
將變頻調速技術應用到電機拖動中具有積極作用，為了確保變頻調速技術的應用效果，需要正確的選擇變頻調速裝置，充分發揮出該技術的作用，減少電機拖動的運行能耗，提升拖動效率。

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