主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 變頻調(diào)速技術(shù)的技術(shù)運(yùn)用及性能介紹 2021-11-30

變頻調(diào)速技術(shù)的技術(shù)運(yùn)用及性能介紹

變頻調(diào)速技術(shù)就是利用電動(dòng)機(jī)工作的轉(zhuǎn)速以及電源輸入頻率的關(guān)系，改變電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的電源頻率，進(jìn)而改變電機(jī)工作轉(zhuǎn)速。該技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)被應(yīng)用到很多的領(lǐng)域中，也出現(xiàn)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(jī)拖動(dòng)中的變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用
電機(jī)拖動(dòng)在電力系統(tǒng)中包含很多項(xiàng)目，電機(jī)拖動(dòng)在電力系統(tǒng)運(yùn)行階段中能夠通過(guò)自身的電壓對(duì)電流的電壓數(shù)值進(jìn)行控制輸出，對(duì)電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況進(jìn)行控制。在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，對(duì)運(yùn)行方式的改變具有積極作用，提供電磁兼容的條件，該技術(shù)對(duì)給定速度進(jìn)行設(shè)計(jì)，依據(jù)電機(jī)拖動(dòng)電壓提供進(jìn)行速度的控制，該技術(shù)具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如平滑性，范圍大，可以對(duì)電機(jī)拖動(dòng)性能進(jìn)行優(yōu)化和完善。在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用這一技術(shù)，主要表現(xiàn)在兩方面，一個(gè)是無(wú)功補(bǔ)償，另一個(gè)就是負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)，下面對(duì)就這兩方面進(jìn)行具體的分析。
1.無(wú)功補(bǔ)償
電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，這一技術(shù)設(shè)計(jì)了無(wú)功補(bǔ)償，這種技術(shù)能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)供電效率的提升，對(duì)負(fù)荷變換進(jìn)行合理的運(yùn)用，在電機(jī)拖動(dòng)中給變壓器和輸配電線路提供補(bǔ)償損耗。在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)具有積極作用，依據(jù)變頻調(diào)速技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)給電機(jī)拖動(dòng)選擇相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，進(jìn)而讓電力系統(tǒng)中的電機(jī)拖動(dòng)功率因數(shù)提高，可以極大的減少電機(jī)拖動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的電能損耗。需要慎重的選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，要滿足電機(jī)拖動(dòng)的實(shí)際需要，在電機(jī)拖動(dòng)情況下對(duì)投切的電抗器以及電容器進(jìn)行有效的分析，讓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備和電機(jī)拖動(dòng)條件一致，需要電機(jī)拖動(dòng)中科學(xué)的選擇設(shè)備，這樣做可以對(duì)電機(jī)拖動(dòng)中的電能功率進(jìn)行平衡。由于無(wú)功補(bǔ)償要遵守就地平衡，在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)就需要重視分層分區(qū)的進(jìn)行應(yīng)用，確保對(duì)電機(jī)拖動(dòng)的速率進(jìn)行正確的調(diào)節(jié)，對(duì)電力系統(tǒng)中電壓分布進(jìn)行改善，確保加強(qiáng)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。
2.負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)
電力系統(tǒng)在電機(jī)設(shè)備中裝置了許多半導(dǎo)體器件，容易出現(xiàn)熱負(fù)荷超載問(wèn)題，因?yàn)檫@種器件易出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題，且發(fā)熱時(shí)間很短，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成熱負(fù)荷超載，會(huì)對(duì)電機(jī)拖動(dòng)的安全產(chǎn)生不利影響。半導(dǎo)體器件在電機(jī)中之所以會(huì)發(fā)熱就是因?yàn)槭艿诫姍C(jī)拖動(dòng)速度的影響，在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)時(shí)，需要關(guān)注變頻調(diào)速的負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)，以此為指導(dǎo)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，要對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)拖動(dòng)中的應(yīng)用進(jìn)行不斷的優(yōu)化。在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)需要對(duì)負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)類型進(jìn)行劃分，這就需要按照電機(jī)拖動(dòng)的具體情況來(lái)落實(shí)，類型主要有三個(gè)：
1）變頻調(diào)速控制背景下的電機(jī)拖動(dòng)運(yùn)行，額度輸出和電流輸出值是一樣的，這種情況下是不會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷過(guò)載現(xiàn)象的；
2）電機(jī)拖動(dòng)需要在不間斷的狀態(tài)下輸出基本負(fù)載電流，負(fù)荷過(guò)載的比例是百分之五十；
3）在其他狀態(tài)下，電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載時(shí)間比較長(zhǎng)。
在對(duì)負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析時(shí)，主要按照兩種情況對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行安排，需要清楚確定變頻調(diào)速的范圍，這就需要依據(jù)電機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載性能來(lái)進(jìn)行，正確的進(jìn)行變頻器選擇。
二、提高電機(jī)拖動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)可靠性的方法
將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電機(jī)拖動(dòng)中，要經(jīng)過(guò)變頻器為載體的，要想讓電機(jī)拖動(dòng)保持穩(wěn)定，需要促進(jìn)變頻器可靠性的提升。溫度會(huì)直接影響到變頻器的可靠性和運(yùn)行性能，如果變頻器的溫度太高就會(huì)限制變頻調(diào)速的作用，不能保證電機(jī)拖動(dòng)高效的進(jìn)行運(yùn)行。提高電機(jī)拖動(dòng)變頻技術(shù)可靠性的方法有：
1）在電機(jī)拖動(dòng)中應(yīng)用變頻器要選擇大功率的，依據(jù)空氣冷卻原理進(jìn)行，在變頻器上部后轉(zhuǎn)至換氣扇，具備喚氣的作用，可以讓周圍的熱空氣對(duì)流，能夠排到室外，以此對(duì)電機(jī)拖動(dòng)變頻調(diào)速溫度和環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。
2）電機(jī)以及變頻器所在的環(huán)境是封閉的，要散熱就需要通過(guò)室內(nèi)空調(diào)來(lái)進(jìn)行，在封閉的環(huán)境下，變頻器的電機(jī)拖動(dòng)中的運(yùn)行溫度需要控制好，需要控制在50攝氏度以內(nèi)，在柜內(nèi)安裝好空調(diào)設(shè)備，通過(guò)機(jī)械讓溫度降低，對(duì)柜內(nèi)溫度進(jìn)行控制，在安裝空調(diào)時(shí)還要選擇好位置，減少空調(diào)在運(yùn)行中發(fā)出的噪音，防止限制電機(jī)拖動(dòng)運(yùn)行的作用。
3）在對(duì)變頻器進(jìn)行降溫時(shí)，需要規(guī)范的對(duì)通風(fēng)管道進(jìn)行設(shè)計(jì)，幫助促進(jìn)降溫速率的提升，在選擇變頻器時(shí)需要科學(xué)的進(jìn)行選擇，各方面要和電機(jī)拖動(dòng)的要求相適應(yīng)。
三、教學(xué)設(shè)備的推薦與介紹

MYDJ-08B 變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)裝置

一）變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)裝置,變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)設(shè)備,變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)臺(tái)產(chǎn)品概述
本裝置是在總結(jié)當(dāng)前變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，推出的一款先進(jìn)的變頻調(diào)速裝置，該實(shí)訓(xùn)裝置為變頻技術(shù)實(shí)訓(xùn)和考核提供了先進(jìn)的操作平臺(tái)。變頻器選用應(yīng)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(jià)格另議），帶有 RS485 通信接口。實(shí)訓(xùn)臺(tái)可完成 “ 變頻調(diào)速技術(shù) ” 課程的相關(guān)教學(xué)實(shí)訓(xùn)。特別是系統(tǒng)提供開(kāi)放式實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，為參加就業(yè)崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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(hù)：具有漏電壓、漏電流保護(hù)裝置，安全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
二）變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)裝置,變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)設(shè)備,變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)臺(tái)系統(tǒng)組成及功能要求
實(shí)訓(xùn)裝置主要由控制屏、實(shí)訓(xùn)桌、變頻器實(shí)訓(xùn)組件、繼電接觸實(shí)訓(xùn)組件、數(shù)字量/模擬量輸入輸出給定指示組件、三相異步電機(jī)、導(dǎo)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(jīng)空氣開(kāi)關(guān)后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)電壓，設(shè)有帶燈保險(xiǎn)絲保護(hù)，控制屏的供電由鑰匙開(kāi)關(guān)和啟停開(kāi)關(guān)控制。
提供三相四線380V、單相220V電源各一組，由啟停開(kāi)關(guān)控制輸出，并設(shè)有保險(xiǎn)絲保護(hù)。
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(diào)輸出；直流電流：0～20mA可調(diào)輸出；直流數(shù)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(jí)，電流表量程0～200mA、精度0.5級(jí)；
3.繼電接觸實(shí)訓(xùn)組件
提供交流接觸器5只，線圈電壓AC36V，強(qiáng)電與弱電輸出采用不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，操作安全，以上器件所有端子均已引至面板上。
4.變頻器實(shí)訓(xùn)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(cè)速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式等工作模式；集成6路數(shù)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(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定；具備過(guò)電壓、欠電壓保護(hù)；變頻器、電機(jī)過(guò)熱保護(hù)；接地故障保護(hù)，短路保護(hù)等保護(hù)功能。
變頻器所有端子均已引至面板上，系統(tǒng)完全開(kāi)放，操作者可搭建不同變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，布線設(shè)計(jì)、線路走向，實(shí)現(xiàn)控制功能。
5.PLC實(shí)訓(xùn)模塊
采用西門子CPU 1214C AC/DC/RLY 14 點(diǎn)輸入/10 點(diǎn)輸出，PROFIBUS DP通訊模塊：CM 1242-5; 同時(shí)設(shè)有點(diǎn)動(dòng)按鈕4只，邏輯開(kāi)關(guān)10只，邏輯指示燈10只。
6.觸摸屏實(shí)訓(xùn)模塊
采用西門子KTP700 7寸彩色觸摸屏
（二）三相鼠籠異步電機(jī)：WDJ26 交流380V/△ 2臺(tái)
（三）導(dǎo)線架：裝置配備歐式導(dǎo)線架，用于懸掛和放置實(shí)訓(xùn)專用連接導(dǎo)線，外形尺寸為530mm×430mm×1200mm，設(shè)有五個(gè)萬(wàn)向輪。
（四）實(shí)訓(xùn)桌
實(shí)訓(xùn)桌采用鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；設(shè)有帶鎖抽屜，用于放置工具及資料，電腦桌聯(lián)體設(shè)計(jì)，造型美觀大方。
（五）工控主機(jī)
雙核G1840 4G內(nèi)存硬盤容量500GB臺(tái)式機(jī) 屏幕尺寸: 20英寸，光驅(qū)類型: DVD-RW。
三）變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)裝置,變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)設(shè)備,變頻調(diào)速實(shí)訓(xùn)臺(tái)可完成的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求
繼電接觸控制實(shí)訓(xùn)
1. 三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制和自鎖控制
2. 三相異步電動(dòng)機(jī)Y/△換接啟動(dòng)控制
3. 三相異步電機(jī)聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制
變頻控制實(shí)訓(xùn)
4. 變頻器功能參數(shù)設(shè)置與操作
5. 變頻器報(bào)警與保護(hù)功能
6. 多段速度選擇變頻調(diào)速
7. 外部端子點(diǎn)動(dòng)控制
8. 控制電機(jī)運(yùn)行時(shí)間操作
9. 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)控制
10.電壓/電流監(jiān)視器信號(hào)輸出及顯示
11.自動(dòng)再啟動(dòng)運(yùn)行控制
12.頻率跳轉(zhuǎn)運(yùn)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(nèi)置直流注入制動(dòng)控制
16.外部模擬量（電壓/電流）變頻調(diào)速
17.三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速
18.基于PLC、觸摸屏、變頻器調(diào)速
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)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(tǒng)靜態(tài)壓力控制
4.生活水系統(tǒng)動(dòng)態(tài)壓力控制
5.生活水系統(tǒng)的分時(shí)控制
四、變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)束語(yǔ)
將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電機(jī)拖動(dòng)中具有積極作用，為了確保變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用效果，需要正確的選擇變頻調(diào)速裝置，充分發(fā)揮出該技術(shù)的作用，減少電機(jī)拖動(dòng)的運(yùn)行能耗，提升拖動(dòng)效率。

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