主頁 > 新聞動態(tài) > 變頻調速技術的技術運用及性能介紹 2021-11-30

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(chǎn)生的電源頻率，進而改變電機工作轉速。該技術當前已經(jīng)被應用到很多的領域中，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、電機拖動中的變頻調速技術應用
電機拖動在電力系統(tǒng)中包含很多項目，電機拖動在電力系統(tǒng)運行階段中能夠通過自身的電壓對電流的電壓數(shù)值進行控制輸出，對電力系統(tǒng)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(jù)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(yōu)勢，如平滑性，范圍大，可以對電機拖動性能進行優(yōu)化和完善。在電機拖動中應用這一技術，主要表現(xiàn)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(tǒng)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(jù)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(tǒng)中的電機拖動功率因數(shù)提高，可以極大的減少電機拖動過程中產(chǎn)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(qū)的進行應用，確保對電機拖動的速率進行正確的調節(jié)，對電力系統(tǒng)中電壓分布進行改善，確保加強電力系統(tǒng)的電能質量。
2.負載標準
電力系統(tǒng)在電機設備中裝置了許多半導體器件，容易出現(xiàn)熱負荷超載問題，因為這種器件易出現(xiàn)發(fā)熱問題，且發(fā)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(chǎn)生不利影響。半導體器件在電機中之所以會發(fā)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(yōu)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(xiàn)負荷過載現(xiàn)象的；
2）電機拖動需要在不間斷的狀態(tài)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(tài)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(jù)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(jīng)過變頻器為載體的，要想讓電機拖動保持穩(wěn)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(jù)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(huán)境進行優(yōu)化。
2）電機以及變頻器所在的環(huán)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(huán)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(fā)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(guī)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(chǎn)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(tǒng)提供開放式實訓教學，可充分培養(yǎng)學生的實際動手能力，為參加就業(yè)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(tǒng)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(shù)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(jīng)空氣開關后給裝置供電，電網(wǎng)電壓表監(jiān)控電網(wǎng)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(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，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(huán)矢量控制，閉環(huán)轉矩控制，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；內置PID控制器，參數(shù)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(tǒng)完全開放，操作者可搭建不同變頻調速控制系統(tǒng)，布線設計、線路走向，實現(xiàn)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(lián)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(lián)鎖正反轉控制
變頻控制實訓
4. 變頻器功能參數(shù)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(jiān)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(tǒng)靜態(tài)壓力控制
4.生活水系統(tǒng)動態(tài)壓力控制
5.生活水系統(tǒng)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(fā)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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