變頻器論文(變頻器論文題目)

下面，我將用我自己的方式來解釋變頻器論文的問題，希望我的回答能夠對大家有所幫助。讓我們開始討論一下變頻器論文的話題。

文章目錄列表:

變頻器論文

前 言

機床是人類進行生產勞動的重要工具，也是社會生產力發展水平的重要標志。

普通機床經經歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術、計算機技術及自動化，精密機械與測量等技術的發展與綜合應用，生產了機電一體化的新型機床一一數控機床。數控機床一經使用就顯示出了它獨特的優越性和強大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學解決的途徑。

數控車床是數字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床，也是是一種通過數字信息，控制機床按給定的運動軌跡，進行自動加工的機電一體化的加工裝備，經過半個世紀的發展，數控機床已是現代制造業的重要標志之一，在我國制造業中，數控機床的應用也越來越廣泛，是一個企業綜合實力的體現。

實 習 報 告 正 文

自從走進了大學，就業問題就似乎總是圍繞在我們的身邊，成了說不完的話題。在現今社會，招聘會上的大字報都總寫著“有經驗者優先”，可還在校園里面的我們這班學子社會經驗又會擁有多少呢？為了拓展自身的知識面，擴大與社會的接觸面，增加個人在社會競爭中的經驗，鍛煉和提高自己的能力，以便在以后畢業后能真正真正走入社會，能夠適應國內外的經濟形勢的變化，并且能夠在生活和工作中很好地處理各方面的問題，在這個假期里我開始了自己的校外實習。.

，把所學的理論知識，運用到客觀實際中去，使自己所學的理論知識有用武之地。只學不實踐，所學的就等于零,理論應該與實踐相結合.另一方面，實踐可為以后找工作打基礎.通過這段時間的實習，學到一些在學校里學不到的東西。因為環境的不同，接觸的人與事不同，從中所學的東西自然就不一樣了。要學會從實踐中學習，從學習中實踐.而且在中國的經濟飛速發展，又加入了世貿，國內外經濟日趨變化，每天都不斷有新的東西涌現，在擁有了越來越多的機會的同時，也有了更多的挑戰，中國的經濟越和外面接軌，對于人才的要求就會越來越高，我們不只要學好學校里所學到的知識，還要不斷從生活中，實踐中學其他知識，不斷地從各方面武裝自已，才能在競爭中突出自已，表現自已。

1. F功能

F功能指令用于控制切削進給量。在程序中，有兩種使用方法。

(1)每轉進給量

編程格式 G95 F~

F后面的數字表示的是主軸每轉進給量，單位為mm/r。

如：G95 F0.2 表示進給量為0.2 mm/r。

(2)每分鐘進給量

編程格式G94 F~

F后面的數字表示的是每分鐘進給量，單位為 mm/min。

如：G94 F100 表示進給量為100mm/min。

2. S功能

S功能指令用于控制主軸轉速。

編程格式 S~

S后面的數字表示主軸轉速，單位為r/min。在具有恒線速功能的機床上，S功能指令還有如下作用。

(1)最高轉速限制

設定加工坐標系

編程格式 G50 S～

S后面的數字表示的是最高轉速：r/min。

如：G50 S3000 表示最高轉速限制為3000r/min。

(2)恒線速控制

編程格式 G96 S～

S后面的數字表示的是恒定的線速度：m/min。

如：G96 S150 表示切削點線速度控制在150 m/min。

(3)恒線速取消

編程格式 G97 S～

S后面的數字表示恒線速度控制取消后的主軸轉速，如S未指定，將保留G96的最終值。

如：G97 S3000 表示恒線速控制取消后主軸轉速3000 r/min。

3. T功能

T功能指令用于選擇加工所用刀具。

編程格式 T～

T后面通常有兩位數表示所選擇的刀具號碼。但也有T后面用四位數字，前兩位是刀具號，后兩位是刀具長度補償號，又是刀尖圓弧半徑補償號。

例：T0303 表示選用3號刀及3號刀具長度補償值和刀尖圓弧半徑補償值。

T0300 表示取消刀具補償。

4. M功能

M00： 程序暫停，可用NC啟動命令（CYCLE START）使程序繼續運行；

M01：計劃暫停，與M00作用相似，但M01可以用機床“任選停止按鈕”選擇是否有效；

M03：主軸順時針旋轉；

M04：主軸逆時針旋轉；

M05：主軸旋轉停止；

M08：冷卻液開；

M09：冷卻液關；

M30：程序停止，程序復位到起始位置。

5. 加工坐標系設置G50

編程格式 G50 X～ Z～

式中X、Z的值是起刀點相對于加工原點的位置。G50使用方法與G92類似。

在數控車床編程時，所有X坐標值均使用直徑值，如圖所示。

如：按圖設置加工坐標的程序段如下：

G50 X128.7 Z375.1

6. 快速定位指令G00

G00指令命令機床以最快速度運動到下一個目標位置，運動過程中有加速和減速，該指令對運動軌跡沒有要求。其指令格式：

G00 X(U)____ Z(W)____；

當用絕對值編程時，X、Z后面的數值是目標位置在工件坐標系的坐標。當用相對值編程時，U、W后面的數值則是現在點與目標點之間的距離與方向。如圖所示的定位指令如下：

G50 X200.0 Z263.0; 設定工件坐標系

G00 X40.0 Z212.0； 絕對值指令編程A→C

或G00 U-160.0 W-51.0； 相對值指令編程A→C

因為X軸和Z軸的進給速率不同，因此機床執行快速運動指令時兩軸的合成運動軌跡不一定是直線，因此在使用G00指令時，一定要注意避免刀具和工件及夾具發生碰撞。如果忽略這一點，就容易發生碰撞，而快速運動狀態下的碰撞就更加危險

7. 直線插補指令G01

G01指令命令機床刀具以一定的進給速度從當前所在位置沿直線移動到指令給出的目標位置。

指令格式：G01 X(U)____Z(W)____F ；

其中F是切削進給率或進給速度，單位為mm/r或mm/min，取決于該指令前面程序段的設置。使用G01指令時可以采用絕對坐標編程，也可采用相對坐標編程。當采用絕對坐編程時，數控系統在接受G01指令后，刀具將移至坐標值為X、Z的點上；當采用相對坐編程時，刀具移至距當前點的距離為U、W值的點上。如圖所示的直線運動指令如下：

G01 X40.0 Z20. F0.2; 絕對值指令編程

G01 U20.0 W-25.9 F0.2; 相對值指令編程

8. 圓弧插補指令G02、G03

圓弧插補指令命令刀具在指定平面內按給定的F進給速度作圓弧插補運動，用于加工圓弧輪廓。圓弧插補命令分為順時針圓弧插補指令G02和逆時針圓弧插補指令G03兩種。其指令格式如下：

順時針圓弧插補的指令格式：G02 X(U)____Z(W)____I____K____F____；

G02 X(U)____Z(W)___R___ F____；

逆時針圓弧插補的指令格式：G03 X(U)____Z(W)____ I____K____F____；；

G03 X(U)____Z(W)___R___ F____；

使用圓弧插補指令，可以用絕對坐標編程，也可以用相對坐標編程。絕對坐標編程時，X、Z是圓弧終點坐標值；增量編程時，U、W是終點相對始點的距離。圓心位置的指定可以用R，也可以用I、K，R為圓弧半徑值；I、K為圓心在X軸和Z軸上相對于圓弧起點的坐標增量; F為沿圓弧切線方向的進給率或進給速度。

當用半徑R來指定圓心位置時，由于在同一半徑R的情況下，從圓弧的起點到終點有兩種圓弧的可能性，大于180°和小于180°兩個圓弧。為區分起見，特規定圓心角α≤180°時，用“+R”表示；α>180°時，用“-R”。注意：R編程只適于非整圓的圓弧插補的情況，不適于整圓加工。例如，圖3-13中所示的圓弧從起點到終點為順時針方向，其走刀指令可編寫如下：

G02 X50.0 Z30.0 I25.0 F0.3； 絕對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

G02 U20.0 W-20.0 I25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

G02 X 50. 0 Z30.0 R25.0 F0.3； 絕對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

G02 U20.0 W-20.0 R25.0 F0.3； 相對坐標，直徑編程，切削進給率0.3mm/r

9. 暫停指令G04

G04指令用于暫停進給，其指令格式是：

G04 P____或G04 X(U)____

暫停時間的長短可以通過地址X(U)或P來指定。其中P后面的數字為整數，單位是ms；X(U)后面的數字為帶小數點的數，單位為s。有些機床，X(U)后面的數字表示刀具或工件空轉的圈數。

該指令可以使刀具作短時間的無進給光整加工，在車槽、鉆鏜孔時使用，也可用于拐角軌跡控制。例如，在車削環槽時，若進給結束立即退刀，其環槽外形為螺旋面，用暫停指令G04可以使工件空轉幾秒鐘，即能將環形槽外形光整圓，例如欲空轉2.5s時其程序段為： G04 X2.5或G04 U2.5或G04 P2500；

G04為非模態指令，只在本程序段中才有效。

10. 英制和米制輸入指令G20、G21

G20表示英制輸入，G21表示米制輸入。G20和G21是兩個可以互相取代的代碼。機床出廠前一般設定為G21狀態，機床的各項參數均以米制單位設定，所以數控車床一般適用于米制尺寸工件加工，如果一個程序開始用G20指令，則表示程序中相關的一些數據均為英制(單位為英寸)；如果程序用G21指令，則表示程序中相關的一些數據均為米制(單位為mm)。在一個程序內，不能同時使用G20或G21指令，且必須在坐標系確定前指定。G20或G21指令斷電前后一致，即停電前使用G20或G21指令，在下次后仍有效，除非重新設定。

11. 進給速度量綱控制指令G98、G99

在數控車削中有兩種切削進給模式設置方法，即進給率(每轉進給模式)和進給速度(每分鐘進給模式)。

（1）進給率，單位為mm/r，其指令為：

G99； 進給率轉換指令

G01X____Z____F____； F的單位為mm/r

(2)進給速度，單位為mm/min，其指令為： ．

G98； 進給速度轉換指令

G01X____Z____F____； F的單位為mm/min

G98和G99都是模態指令，一旦指定就一直有效，直到指定另一方式為止。車削CNC系統缺省的進給模式是進給率，即每轉進給模式，只有在用動力刀具銑削時才采用每分鐘進給模式。

12. 參考點返回指令G27、G28、G30

參考點是CNC機床上的固定點，可以利用參考點返回指令將刀架移動到該點。可以設置最多四個參考點，各參考點的位置利用參數事先設置。接通電源后必須先進行第一參考點返回，否則不能進行其它操作。參考點返回有兩種方法：

(1)手動參考點返回。

(2)自動參考點返回。該功能是用于接通電源已進行手動參考點返回后，在程序中需要返回參考點進行換刀時使用的自動參考點返回功能。

自動參考點返回時需要用到如下指令：

（1）返回參考點檢查G27

G27用于檢驗X軸與Z軸是否正確返回參考點。指令格式為：

G27 X(U)____ Z(W)____

X(U)、Z(W)為參考點的坐標。執行G27指令的前提是機床通電后必須手動返回一次參考點。

執行該指令時，各軸按指令中給定的坐標值快速定位，且系統內部檢查檢驗參考點的行程開關信號。如果定位結束后檢測到開關信號發令正確，則參考點的指示燈亮，說明滑板正確回到了參考點位置；如果檢測到的信號不正確，系統報警，說明程序中指令的參考點坐標值不對或機床定位誤差過大。

（2）參考點返回指令G28、G30

G28 X(U) ____ Z(W) ____； 第一參考點返回，其中X(U)、Z(W)為參考點返回時的中間點，X、Z為絕對坐標，U、W為相對坐標。參考點返回過程如圖3-14所示。

G30 P2 X(U)____ Z(W)____； 第二參考點返回，P2可省略

G30 P3 X(U)____ Z (W)____； 第三參考點返回

G30 P4 X(U)____ Z(W)____； 第四參考點返回

第二、第三和第四參考點返回中的X(U)、Z (W)的含義與G28中的相同。

刀具返回參考點的過程，刀具從當前位置經過中間點(190，50)返回參考點，其指令為：G30 X190 Z50；G30 U100 W30。

數控機床一般由輸入裝置、數控系統、伺服系統、測量環節和機床本體(組成機床本體的各機械部件)組成。如數控機床組成示意圖所示。

數控機床組成示意圖

1) 輸入輸出裝置

操作面板

它是操作人員與數控裝置進行信息交流的工具組成：按鈕站/狀態燈/按鍵陣列/顯示器。下圖為西門子的一款數控系統的操作面板，

控制介質

人與數控機床之間建立某種聯系的中間媒介物就是控制介質，又稱為信息載體。常用的控制價質有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶。

人機交互設備

數控機床在加工運行時，通常都需要操作人員對數控系統進行狀態干預，對輸入的加工程序進行編輯、修改和調試，對數控機床運行狀態進行顯示等，也就是數控機床要具有人機聯系的功能。具有人機聯系功能的設備統稱人機交互設備。常用的人機交互設備有鍵盤、顯示器、光電閱讀機等。

通訊 現代的數控系統除采用輸入輸出設備進行信息交換外，一般都具有用通訊方式進行信息交換的能力。它們是實現CAD/CAM的集成、FMS和CIMS的基本技術。采用的方式有：

串行通訊（RS-232等串口）

自動控制專用接口和規范（DNC方式，MAP協議等）

網絡技術（internet，LAN等）。

DNC是Direct Numerical Control或Distributed Numerical Control英文一

詞的縮寫，意為直接數字控制或分布數字控制。

2) 計算機數控（CNC）裝置

數控裝置是數控機床的中樞。CNC裝置(CNC單元)

組成：計算機系統、位置控制板、PLC接口板，通訊接口板、特殊功能模塊以及相應的控制軟件。

作用：根據輸入的零件加工程序進行相應的處理（如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等），然后輸出控制命令到相應的執行部件(伺服單元、驅動裝置和PLC等)，所有這些工作是由CNC裝置內硬件和軟件協調配合，合理組織，使整個系統有條不紊地進行工作的。CNC裝置是CNC系統的核心

3) 進給伺服驅動系統

進給伺服驅動系統由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電動機組成。伺服驅動的作用，是把來自數控裝置的位置控制移動指令轉變成機床工作部件的運動，使工作臺按規定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，即把數控裝置送來的微弱指令信號，放大成能驅動伺動電動機的大功率信號。

常用的伺服電動機有步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機。根據接收指令的不同，伺服驅動有脈沖式和模擬式，而模擬式伺服驅動方式按驅動電動機的電源種類，可分為直流伺服驅動和交流伺服驅動。步進電動機采用脈沖驅動方式，交、直流伺服電動機采用模擬式驅動方式。

4) 機床電氣控制

機床電氣控制包括兩個方面，可如圖所示箭頭所指的內容。PLC（可編程的邏輯控制器）用于完成與邏輯運算有關順序動作的I/O控制，而機床I/O電路和裝置則是用來 實現I/O控制的執行部件，由繼電器、電磁閥、行程開關、接觸器等組成的邏輯電路；

5) 測量裝置

數控機床中的測量裝置

數控機床中的反饋系統的工作，反饋系統的作用是通過測量裝置將機床移動的實際位置、速度參數檢測出來，轉換成電信號，并反饋到CNC裝置中，使CNC能隨時判斷機床的實際位置、速度是否與指令一致，并發出相應指令，糾正所產生的誤差。在其它的控制領域，測量裝置也有其應用

機械手中的控制電機與測量裝置

測量裝置安裝在數控機床的工作臺或絲杠上，按有無檢測裝置，CNC系統可分為開環和閉環系統，而按測量裝置安裝的位置不同可分為閉環與半閉環數控系統。開環控系統無測量裝置，其控制精度取決于步進電機和絲杠的精度，閉環數控系統的精度取決于測量裝置的精度。因此，檢測裝置是高性能數控機床的重要組成部分。

6) 機床本體

數控機床的機械部件包括：主運動部件，進給運動執行部件，如工作臺、拖板及其傳動部件，床身、立柱等支承部件；此外，還有冷卻、潤滑、轉位和夾緊等輔助裝置。對于加工中心類的數控機床，還有存放刀具的刀庫，交換刀具的機械手等部件。數控機床是高精度和高生產率的自動化加工機床，與普通機床相比，應具有更好的抗振性和剛度，要求相對運動面的摩擦因數要小，進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設計要求比通用機床更嚴格，加工制造要求精密，并采用加強剛性、減小熱變形、提高精度的設計措施。輔助控制裝置包括刀庫的轉位換刀

以上是一般數控車床的組成結構，在實習的過程中，我了解了一下公司生產的CJK0620型的數控機床，它由以下單元組成：變頻器（型號lnovance），兩個全數字交流伺服單元（型號 SD20B），控制變壓器（型號BK1500，容量1.5KV/A,頻率50-60HZ，機級電壓380V，次級電壓220V），控制變壓器（型號BK150，容量150V/A，頻率50-60HZ，絕緣等級B，機級電壓380V，次級電壓11-12：36V；11-13：220V），風扇一個，絲桿兩個，工作臺，兩個交流伺服電機，刀架，潤滑裝置，拖板等等

尾 聲

時光如流水，兩周的時間轉眼即逝，這次實習給我的體會是：

① 通過這次實習我們了解了現代數控機床的生產方式和工藝過程。熟悉了一些材料的成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解了數控機床方面的知識和新工藝、新技術、新設備在機床生產上的應用。

② 在數控機床的生產裝配以及調試上，具有初步的獨立操作技能。

③ 在了解、熟悉和掌握一定的數控機床的基礎知識和操作技能過程中，培養、提高和加強了我的動手能力、創新意識和創新能力。

④ 這次實習，讓我們明白做事要認真小心細致，不得有半點馬虎。同時也培養了我們堅強不屈的本質，不到最后一秒決不放棄的毅力！

⑤培養和鍛煉了勞動觀點、質量和經濟觀念，強化遵守勞動紀律、遵守安全技術規則和愛護國家財產的自覺性，提高了我們的整體綜合素質。

是的，課本上學的知識都是最基本的知識，不管現實情況怎樣變化，抓住了最基本的就可以以不變應萬變。如今有不少學生實習時都覺得課堂上學的知識用不上，出現挫折感，可我覺得，要是沒有書本知識作鋪墊，又哪應付瞬息萬變的社會呢？經過這次實習，雖然時間很短，可我學到的卻是我一個學期在學校難以了解的。就比如何與同事們相處，相信人際關系是現今不少大學生剛踏出社會遇到的一大難題，于是在實習時我便有意觀察前輩們是如何和同事以及上級相處的，而自己也盡量虛心求教。要搞好人際關系并不僅僅限于本部門，還要跟別的部門例如市場部的同事相處好，那工作起來的效率才高，人們所說的“和氣生財”在我們的日常工作中也是不無道理的。而且在工作中常與前輩們聊聊天不僅可以放松一下神經，而且可以學到不少工作以外的事情，盡管許多情況我們不一定遇到，可有所了解做到心中有底，也算是此次實習的其中一個目的了。

很快我們就要步入社會，面臨就業了，就業單位不會像老師那樣點點滴滴細致入微地把要做的工作告訴我們，更多的是需要我們自己去觀察、學習。不具備這項能力就難以勝任未來的挑戰。隨著科學的迅猛發展，新技術的廣泛應用，會有很多領域是我們未曾接觸過的，只有敢于去嘗試才能有所突破，有所創新。就像我在實習中接觸到的零件的加工，雖然它的危險性很大，但是要親自去操作而且要作出成品，這樣就鍛煉了我敢于嘗試的勇氣。

跪求<中央空調系統制冷機組變頻調速節能改造>畢業論文

摘要：SXZ8—2040HM2中央空調是某制衣廠的空氣調節設備。它制冷量是根據炎熱的夏季、最大人流量來設計的，配套的冷凍、冷卻水泵電機也一樣。眾所周知，中國的氣候四季分明，就廣東省而言，算下來較熱的天氣四個月左右，其余八個月相對溫度偏低，加上白天和晚上溫度上的差別。（制衣廠有夜班）對中央空調來說，制冷量會有些富余，造成室內溫度不平穩。而水泵又屬于二次方律負載，工頻全壓運行時功率因素和效率均很低。加上電機的配置偏大，造成極大的能源的浪費。另一方面因水泵采用Y—△啟動，工頻全壓運行，造成機械磨損大。停機時產生回水水錘，造成對止水閥和水泵沖擊時的磨損和損壞等缺陷。如果把冷凍泵、冷卻泵改為變頻調速，用溫差配置PID閉環控制。可以降低水泵的轉速，提高啟動性能，簡化電路、及慣性停機。上述改良是可以降低機械磨損率和電器故障率，消除水錘現象，更重要的是可以節約能源。而當今世界能源日趨緊張，故對中央空調的節能改造有著重要的現實意義和深遠的歷史意義。

關鍵詞：中央空調、變頻調速、溫差控制、PID、節能。論文內容：（一） 中央空調系統的基本構成中央空調系統由三大部分組成，制冷系統、冷卻水循環系統、冷凍水循環系統。1、制冷系統 （冷凍機組）冷凍機組是中央空調的心臟，制冷的源頭，它由壓縮機、冷凝器等組成。其功能是將通往各用戶的循環回水，由冷凍機組進行“內部熱交換”降溫為7—10℃的冷凍水。型號是：SXZ8—2040HM2，中文的全稱是：《蒸氣雙效型溴化鋰吸收式冷凍機組》制冷量為2040KW，冷水流量為350立方米/小時。2、冷卻水循環系統它是由冷卻泵、冷卻水塔、冷卻風機和管道組成。其作用是利用冷卻泵加壓，將冷卻水送到冷凍機組里不斷循環，帶走冷凍機（機械運動及內部熱交換產生的熱量）組釋放的熱量。3、冷凍水循環系統由冷凍泵、管道、風箱及風機組成，從冷凍機組“冷凍”的冷凍水，由冷凍泵加壓，輸送到各用戶風箱，用風機將風箱里蒸發器蒸發的冷空氣帶走各房間的熱量。 （二）、溫度控制 用熱電阻和熱電偶配合溫度控制保護電路，觸摸屏顯示觀察。（三） 拖動系統1、 冷凍機組拖動系統：壓縮機及機組、配電量為6。25KW，其中有配電量共為5。5KW電泵二臺，壓縮機由熱蒸氣動力拖動。2、 冷卻泵拖動系統：二臺55KW的水泵電機，Y—△啟動一用一備。3、 冷凍泵拖動系統：二臺55KW的水泵電機，Y—△啟動一用一備。4、 風機拖動系統：一臺22KW的水冷卻風機，若干臺4KW的風機。（四） 系統改造的基本考慮1、要達到節能目的水泵是二次方律負載，通俗的講就是彈性負載，收縮性較強，具有十分可觀的節能潛力。水泵阻轉矩是與轉速的二次方成正比，故低速時阻轉矩比額定轉矩小得多。在工頻額定電壓下運行時，水泵的有效轉矩和負載轉矩相差甚多，這是水泵類負載的機械特性，像是大馬拉小車，功力因素、效率均很低。A是水泵負載在工頻額定電壓下運行的機械特性曲線，當負載轉矩等于電動機的額定轉矩TLN時，額定工作點為N點,轉速為nN當負載轉矩減輕為TLQ時，工作點移到Q點，轉速升高為nq。如上所述，這時的功率因數和效率均很低。

B變頻降壓運行A額定電壓下運行 變頻調速則可以根據U/F的比率來調整電機轉速和有效轉矩，降低電機承受的電壓和頻率，使電機的有效轉矩和負載轉矩接近，圖4—2 B是降壓后水泵的機械特性曲線。電動機的有效轉矩為TME和負載轉矩TLQ十分接近。則功率因素和效率處于最佳狀態，減小了電流，同時電壓也下降了。我們知道： P=UICOS￠根據這公式推導，由于輸出電壓、電流下降了，輸出功率自然也下降了，達到了節能的目的。2、變頻調速系統方案前面講過，中央空調系統外部熱交換是由兩個循環系統來完成，冷卻水循環系統、冷凍水循環系統。我們知道水泵電機的轉速與循環水的速度成正比，而整個中

電機水泵冷卻泵循環系統 變頻器 - + 電源給定 溫差變送器 溫度傳感器 央空調系統熱交換的速度與循環水的速度也成正比，如果根據回水和進水的溫度來控制循環水流動的速度，從而控制了熱交換的速度。根據這一原理冷卻泵、冷凍泵可以以溫度為依據，用變頻內置PID智能調速來控制電機的轉速。是比較合理的控制方式。溫度高說明空調系統要求釋放的熱量增大，應提高水泵電機的轉速，反之，可以降低轉速，節約能源。（五）系統的具體改造方案1、冷凍水循環系統控制冷凍水的出水溫度是冷凍機組“冷凍”的結果，是比較穩定的。因此，單是回水溫度的高低就足以反映房間內的溫度，所以，冷凍泵的變頻調速系統，可以根據回水溫度來控制，回水溫度高，說明房間溫度高，應提高冷凍泵的轉速，加快冷凍水的循環速度。反之，回水溫度低，說明房間溫度低，可以降低冷凍泵的轉速，減緩冷凍水的循環速度。2、冷卻水循環系統控制由于冷卻塔的水溫是隨環境溫度變化的，其單側不能準確的反應冷凍機組內部產生熱量的多少。所以冷卻泵的速度應以回水和進水的溫度作為依據，來實現回水和進水恒溫差控制，使電機的變頻調速合理化。溫差大說明冷凍機組產生的熱量大，內部熱交換的速度要加快，應提高冷卻泵的轉度，以增大冷卻水的循環速度。溫差小，說明凍機組產生熱量小，可以降低凍卻泵的轉速，以減小冷卻水的循環速度。 3、恒溫（度）差控制冷凍水循環系統，單是回水的溫度足以反應外部熱交換的速度。可用Pt100鉑電阻和E系列溫控器配合使用，通過熱電阻和溫控器把回水溫度轉換成電信號，輸出電流為4—20mA，作為變頻器的反饋信號，和給定信進行比較。而冷卻水循環系統，水塔的水溫是隨環境溫度變化而變化的。單側不能反應熱交換的速度，必須要以回水和進水的溫度作為依據。可以用Pt100鉑電阻二個溫差變送器配合使用，通過熱電阻和溫差控制器將回水和進水的溫差轉換成電信號。輸出電流為4—20mA，作為變頻器的反饋信號，和給定信號進行比較。決定水泵的轉度。（六）變頻器參數設置及系統控制原理1、時代變頻器（TVF2455）的相關參數設定9952=1 數據初始化9906=2 PID應用宏，該應用宏為閉環控制系統設計，適用于壓力、溫度、流量等控制。 PID應用宏有如下內容 輸入信號 輸出信號 輸入U/I選擇啟動/停止（DI1 D15） 模擬輸出變量 頻率 模擬給定 （AI1） 頻率輸出變量 頻率 AI1 0—10V實際值 （AI2） AI2 0—10V控制方式 （DI2） 繼電器輸出1 故障輸出 或4—20MA允許運行 （DI6） 繼電器輸出2 勻速運行1001=1 1=（DI1）啟動/停止1002=2 2=（DI2）得電啟動（PID）1003=1 電機方向選擇 1=正方向1103=1 外部給定1選擇 1=AI1 由模擬輸

入AI1給定1201=4 4=DI3 多速輸出 1205=50 多速4的給定 對應DI3 單位 HZ1401=4 4=故障吸合 繼電器輸出1的變量2102=1 停止功能 1=慣性停車2008=50 最大頻率 單位 HZ2007=28 最小頻率 單位 HZ4405=1 偏差值取反 1=取反2202=8 加速時間 單位 S2602=2 U/F比率 2=平方型 通常用于平方負載轉矩的應用中，例如水泵和風機。2、控制原理圖說明AI1 REF AGND RP—0-10V模擬給定電壓。AI2 AGND—反饋信號（4-20MA）。 DI6—允許運行。 DI1—啟動 。 DI2 —手動/自動（閉合PID控制）。 DI3—恒速運行。KM繼電器—故障吸合。當剛啟動水泵時，因冷卻水的進水口和回水口溫度相等，熱電阻Rt1和Rt2無溫差。溫差變送器只有微小輸出，變頻器置于手動位置，這時KI1 KI4 KI6閉合變頻器恒速運行。20分鐘后，冷卻水管的進水口和出水口溫度有了差值，溫差變送器根據溫差值輸出4—20mA的偏差信號，作為變頻器的反饋信號。KI4斷開、KI2 閉合，變頻器進入自動PID閉環控制環節，模擬給定電壓和反饋信號比較，得出偏差值在內部進行比例、積分、運算后，輸出一個模擬給定頻率信號，去控制冷卻泵電機的頻率，從而控制了電機的速度。溫差大時，說明冷凍機組內部“熱交換加快”，電機轉速加快，溫差小時，冷凍機內部“熱交換減慢”電機轉速可以減慢。另一方面，由于變頻器設置2602=2，可以充分利用變頻器調壓、調頻的突出特性。使U/F比率處于最佳狀態，這時有效轉矩和負載轉矩十分接近，達到節能的目的。（七）改為變頻調速運行效果通過近一年的運行，用戶反應半年就收回了成本，如果以平均節能30℅算，功率110KW，每小時節能至少30度，達到預期的效果。具體有如下幾點：1、通過觀察冷卻泵轉速下降為，最大頻率是：42HZ，最小頻率是：28HZ。節能35℅左右。冷凍泵轉速下降為，最大頻率是：46HZ 最小頻率是：35HZ。節能25℅左右。2、以每天16小時計算一年可以節能：172800度電。3、簡化了控制電路，電氣故障率減少了。4、控制溫度效果較好，房間內溫度比較平穩。5、電機轉速下降了，機械磨損明顯減小。實施了慣性停機，消除了水錘現象。

王英的論文著作

1.基于MATLAB的級聯性高壓變頻器的建模與仿真. 電機與控制應用，2012(4)

2.高壓變頻矢量控制系統的仿真.大連交通大學學報，2012(3)

3.能量回饋型異步電機測試系統. 電機與控制應用，2011(4)

4.異步電動機直接轉矩控制磁鏈區間細分方法. 大連交通大學學報，2011(4)

5.基于西門子Sinamics S120的電機負載特性測試系統設計. 變頻器世界 ,2011(3)

6.磁懸浮長定子直線同步電動機勵磁電流變化分析. 微電機，2008（10）

7.感應電機的高性能魯棒速度跟蹤控制器設計.電機與控制學報，2008（6）

8.Numerical Optimization based Field-oriented Control of Induction Motor. International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation. 2008.10.

9.基于相角裕度優化的PID參數整定方法研究.化工自動化及儀表，2008(1)

李崇堅的人物作品

(1)中國電機系統節能項目組(戴彥德，戴林，王正元，趙爭鳴，李崇堅 等)編著，中國電機系統能源效率與市場潛力分析，機械工業出版社，2001.11,ISBN 7-111-00636-4/T.59

(2)李崇堅、段巍 著，軋機傳動交流調速機電振動控制，冶金工業出版社（冶金系統跨世紀學術技術帶頭人著作叢書），2003. 6 , ISBN 7-5024-3270-1

發表論文

(1)李崇堅，“交交變頻正弦波型自控式同步機傳動系統的分析”，冶金自動化，1984.1

(2)李崇堅，陳德芳，“交流變頻調速在活套式拉絲機上的應用”，金屬制品1988.1

(3)李崇堅，“雙饋電機提高串級調速功率因數的有效途徑”，化工設計1988.2

(4)李崇堅，郭毅風，“晶體管脈寬調制PWM INVI型變頻調速裝置”，冶金自化1988.5

(5)李崇堅，“活套式拉絲機交流傳動自動控制系統”，冶金自動化1988.5

(6)李崇堅，王松，杜滄，朱春毅，“雙饋感應電動機的磁場定向控制”，第一屆中國交流調速學術會議論文集1989.7 (優秀論文)

(7)柯晶，李崇堅，“電流型變頻器在輥道變頻調速中的應用”，冶金自動化1990.3

(8)丁蘊石，王松，李崇堅，杜滄，“ CONTROL OF HIGH DYNAMIC RESPONSE DOUBLE-FED MACHINE DRIVE FOR ROLLING MILL APPLICATIONS” PEMC90 1990.

(9)王征，李崇堅，“全數字控制直流調速系統”，1990年中國金屬學會電氣傳動學術會議論文

(10)王松，朱春毅，李崇堅，“ ARIVERT-A矢量控制交流調速裝置”，1990年中國金屬學會電氣傳動學術會議論文

(11)沈龍大，朱兆年，李崇堅，“靜止變頻器成組傳動裝置在軋鋼變頻輥道上的應用”，電氣傳動1991

(12)李崇堅，沈龍大，“軋機交流調速傳動的現狀和動向” 北京自動化學會1991年年會論文集(優秀論文)

(13)李崇堅，“電氣傳動技術的現狀與發展動向”1992年中國金屬學會電氣傳動學術會議論文

(14)丁蘊石，杜滄，李崇堅，王松，“ Self-Controlled Vector Controlled Doubly Fed Induction Machine and Its Applications in Narrow Strip Hot Rolling Mill”IFAC921992

(15)李崇堅，丁蘊石，“磁場定向控制同步電機的數學模型” 第六屆全國電氣自動化年會論文集1992.10

(16)丁蘊石，杜滄，李崇堅，王松，王征，顏京城，“Self-Controlled Vector Controlled Doubly Fed Induction Machine and Its Applications in Narrow Strip Hot Rolling Mill”IMEC`921992國際電機會議, 英國, 曼徹斯特

(17)丁蘊石，杜滄，李崇堅，王松，王征，顏京城，“AC Main Drive Vector Controlled doubly fed Machine Speed Governing System for Narrow Strip hot RollingMill” 1993年國際3M會議 1993, 北京

(18)李發海，丁蘊石，李崇堅，“交流電機控制系統的現狀與發展動向”，電工技術雜志1993.1

(19)李崇堅，“交交變頻磁場定向控制同步電機調速系統的研究”，清華大學博士學位論文，1993.6 (清華大學優秀博士論文)

(20)李崇堅，“交交變頻同步電機磁場定向控制的物理意義與控制思路” 第三屆中國交流調速學術會議論文集 1993.10

(21)朱春毅，李崇堅，徐伯雄，李耀華，“交交變頻同步電機控制系統仿真分析”，第三屆中國交流調速學術會議論文集 1993.10

(22)Li Chongjian, Zhu Chunyi, Li Yaohua“ Modelling and Simulation of AC/AC Field-oriented Control System of Synchronous Motor ”，IPEMC94 P507

(23)Li Chongjian, Wang Xiangheng, Li Fahai, Gao Jingde, Ding Yunshi,　Kulig T.S.“Dynamic Performances of the Field Oriented Control Cycloconverter-Fed Synchronons Machine ” IPEMC94P510

(24)干永革，李崇堅，“交交變頻同步電機電流控制系統”第七屆全國電氣自動化年會論文集 1994.10

(25)朱春毅，李崇堅，干永革，李向欣，“交交變頻同步電動機轉子位置檢測研究”冶金自動化1994.5

(26)李崇堅，“電氣傳動技術的現狀與發展”當代電工科技發展論文集中國電工技術學會第四屆理事會1995.4

(27)Li Chongjian, …, “A High-Performance Synchronous Motor Field-OrientedControl System ”PEDS95 Singapore 1995.4 (EI收錄)

(28)李崇堅，李向欣，杜滄，朱春毅，干永革，王征，王文，“交交變頻同步電機磁場定向控制系統的研究”，第四屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集1995.9 (優秀論文)

(29)干永革，李向欣，杜滄，王征，王文，李崇堅，“5000KW軋機主傳動同步電機交交變頻全數字矢量控制系統”，第四屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集1995.9

(30)王松，高金寶，安偉，解侖，杜滄，李崇堅，“2*1400KW, 3KV異步電動機的矢量定向VVVF傳動系統”，第四屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集1995.9(優秀論文)

(31)李崇堅，王祥珩，李發海，高景德，“阻尼繞組對磁場定向控制交交變頻同步電機動態行為的影響” 電工技術學報，1995.4 (EI收錄)

(32)李崇堅，王祥珩，李發海，高景德，丁蘊石“磁場定向控制交交變頻同步電機系統的數學模型” 清華大學學報(自然科學版)1995.4 (EI收錄)

(33)李崇堅，“交流調速技術在風機水泵節能改造中的應用”設備管理與維修1995.5-6

(34)李崇堅，朱春毅，“交交變頻同步電機阻尼磁鏈定向控制系統”冶金自動化1996.3

(35)李崇堅，“小型連軋機主傳動技術的現狀與發展”冶金自動化1996.5

(36)李崇堅，“大功率軋機主傳動交流調速技術”，第五屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集P6 1997.10

(37)干永革，李向欣，王征，覃正清，張登山，楊怡，李崇堅，“4000KW同步電機交交變頻全數字矢量控制系統”，第五屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集P190(優秀論文) 1997.10

(38)廖陽，覃正清，馬忱，李崇堅，“大功率風機變頻調速數字控制系統的研究”第五屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集P124，1997.10

(39)覃正清，遲頌，李崇堅，王長江，“高壓自控式同步機數字化控制系統”，第五屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集P183，1997.10

(40)王文，李崇堅，盧俊峰“交交變頻同步電機調速系統仿真軟件包”第五屆中國交流電機調速傳動學術會議論文集P196，1997.10

(41)李崇堅，“大功率軋機主傳動技術的現狀與發展”，中國鋼鐵1997年會論文集1997.10

(42)Wang Zhiliang，Li Chongjian，Xie Lun “ AC Servo System Based on Intelligent Control ” IPEMC97P1025，1997,10 HangZhou

(43)王衛國、盧俊峰、李發海、李崇堅、黃斐梨： 交交變頻氣隙磁鏈定向控制同步電機調速系統的可視仿真。 清華大學學報(自然科學版) 1997年增第1期P40-44

(44)翁海清、李崇堅*、李發海、劉叢偉：基于改進節點法的異步電機仿真模型，清華大學學報 （自然科學版）1999年 第3期 (EI收錄)

(45)劉叢偉、李崇堅*、李發海：雙饋電機無速度傳感器矢量控制系統的研究，清華大學學報 （自然科學版）1999年 第5期 (EI收錄)

(46)劉叢偉、韋立祥、李崇堅*、李發海：電力電子及電機系統通用仿真軟件包，電機工程學報，1999年第3期，P37-40 (EI收錄)

(47)干永革 李崇堅* 王文 李發海：交交變頻同步電機矢量控制系統供電電網諧波分析。電機工程學報，1999.6，第19卷（學第110期）P21-25(EI收錄)

(48)Lixiang Wei, Chongjian Li , Fahai Li：A Dual PWM Scheme for Three-Level Voltage Source Converter System with IGBT Modules， Published in the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Conference , Aachen-Gernmany, pp755-760(EI收錄)

(49)李崇堅*、韋立祥、壽曉強、劉叢偉、李發海：用D — d 方法分析單周控制CUK電路的動態特性。電機工程學報，1999年第2期，P32-36 (EI收錄)

(50)韋立祥、劉叢偉、李崇堅*、李發海：同步電動機失步保護及其自動再整步的研究及實現，電機工程學報，1999年第8期，P30-35

(51)Wang, Zhiliang Xie, Lun Li, Chongjian：Application of intelligent control theory in AC servo system ，Journal of University of Science and Technology Beijing: Mineral Metallurgy Materials (Eng Ed) v4，n3， Sept， 1997， P43-45 (EI收錄)

(52)Yongge Gan, WenWang, Chongjian Li, Fahai Li ：New Method of Reactive Power Compensation of Field-oriented Control of Cycloconverter-fed Synchronous Motor Driving Mine Hoist，Published in the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Conference , Aachen-Gernmany, pp473-478 (EI收錄)

(53)Congwei Liu Chongjian Li* Lixiang Wei Fahai Li，Improvement of Speed Sensorless Control Method of Introduction Motors，Published in the 24th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Conference , Aachen-Gernmany, pp986-990(EI收錄)

(54)Lixiang Wei, Chongjian Li *, Congwei Liu, Fahai Li：A Direct Power Feedback Method of a Dual PWM Three-Level Voltage Source Converter System，Published On the IEEE PESC’99 conference, Charleston, SC, USA (EI收錄)

(55)干永革、王文、李崇堅、李發海：多套交交變頻同步電機矢量控制系統網側合成電流諧波分析。電機工程學報，1999年第19卷，第7期，P14-18 (EI收錄)

(56)lixiang Wei,Yuliang Wu,Huiqingwang,Chongjian Li, Fahai,Li,A novel space vector control of three-level inverter. Published in PEDS’99 in HongKong (EI收錄)

(57)李崇堅、干永革、王文、李發海：交交變頻同步電機矢量控制系統網側無功功率的研究，電機工程學報，2000.1，第20卷，第1期

(58)高龍，李崇堅，李發海，王幼毅： 非線性降維觀測器的設計理論及應用。清華大學學報(自然科學版)，2000年第1期 (EI收錄)

(59)高龍，韓俊生，李崇堅： 非線性魯棒自抗擾控制器在電力系統中的應用。清華大學學報(自然科學版)，2000年第3期 (EI收錄)

(60)高龍、李崇堅、郭國曉：電力系統非線形PID勵磁控制器，清華大學學報(自然科學版)，2000年第3期 (EI收錄)

(61)李崇堅、李向欣、干永革、王征：國產大型熱連軋機主傳動交流調速系統，冶金自動化，2000.5

(62)王征、張衛、李崇堅：大型熱連軋機主傳動機電振蕩的研究，冶金自動化，2001.1

(63)杜偉、何山、李崇堅：全數字矢量控制系統的實現與工程調試方法，冶金自動化，2001.1

(64)李向欣、何山、王征、李崇堅、：交交變頻同步電機功率因數控制，冶金自動化，2001.1

(65)段巍、王征、張衛、李崇堅：軋機主傳動系統機電振蕩的研究，第七屆中國電力電子與傳動控制學術會議論文集2001，7, 優秀論文

(66)李崇堅、李向欣、干永革、王征：大型熱連軋機主傳動交流調速系統，第七屆中國電力電子與傳動控制學術會議論文集2001，7

(67)Feng Qiao, Wei Duan and Chongjian Li,Study of Vibration Suppression in the 2-Mass Main Drive System of Rolling Mill, Proc. of 7th. Chinese Automation & Computer Science Conference in the UK, England, UK, pages 205-212, 22, Septmeber 2001.

(68)段巍、李崇堅：大型熱連軋機傳動系統機電振蕩的研究，中國鋼鐵2001年會，2001，10

(69)李崇堅、李向欣、干永革、王征：大型熱連軋機主傳動交流調速系統，電氣時代2002，1,P33

(70)干永革、周超、趙雨、李崇堅：大功率中壓變頻調速系統的研制，電氣傳動增刊，2002，第32卷

(71)李崇堅：中大功率電機系統節能技術分析，變頻器世界2003，1,P10

(72)李崇堅：中電壓大功率交流變頻調速技術在軋鋼設備中的應用，電力電子2003，1,P25

(73)Yuan Liqiang,Zhao Zhengming,Bai Hua,Li Chongjian, Li Yiaohua, “The IGCT Test Platform for Voltage Souce Inverters” IEEE Proc.of PEDS 2003,Singapore，Nov.2003(EI收錄)

(74)Liqiang Yuan, Zhengming Zhao, Chongjian Li,Theoptimization of snubbers for IGCT-based voltage source inverters. The 29th Annual Conference of the IEEE IAS, IECON2003,2003.679-682(EI收錄)

(75)Liqiang Yuan, Zhengming Zhao, Chongjian Li, The functional model of IGCTs for the circuit simulation of high voltage converter.中國電工技術學報, (EI收錄)

(76)李崇堅,交流電機變頻調速控制系統的探討, 電力電子2004，2

(77)袁立強,趙爭鳴,劉建政, 李崇堅,李耀華.基于IGCT的大功率NPC逆變器的設計仿真與分析.電力自動化設備,2004,24(1):46-49

(78)趙爭鳴,袁立強,孟朔,李崇堅,通用變頻器矢量控制與直接轉矩控制特性比較. 中國電工技術學報, (EI收錄)

(79)李崇堅,大功率軋機主傳動技術的發展.寶鋼第一屆國際學術年會論文集.2004,5

(80)王成勝，李崇堅*，朱春毅，張勝民，段巍，王鵬，成小瑛,高壓IGCT三電平變流器的試驗研究, 中國第12屆電氣自動化年會論文集,2004,10

(81)何山， 李向欣， 邢衛宏， 李崇堅，杜偉， 王云鵬,國產大型礦井提升機交流調速系統, 中國第12屆電氣自動化年會論文集,2004,10

(82)李崇堅,軋機主傳動交流調速技術的現狀與發展, 中國第12屆電氣自動化年會論文集,2004,10

求電氣自動化畢業論文？

交流異步電機軟起動技術分析與研究論文關鍵詞:異步電動機;軟起動;調壓調速

論文摘要:本文對交流異步電動機的軟起動問題做了分析和研究,提出了異步電動機起動和運行的綜合控制方案。 1前言

目前在工礦企業中使用著大量的交流異步電動機(包括380V/660V低壓電動機和3KV/6KV中壓電動機),有相當多的異步電動機及其拖動系統還處于非經濟運行的狀態,白白地浪費掉大量的電能。究其原因,大致是由以下幾種情況造成的:

①由于大部分電機采用直接起動方式,除了造成對電網及拖動系統的沖擊和事故之外,8~10倍的起動電流造成巨大的能量損耗。

②在進行電動機容量選配時,往往片面追求大的安全余量,且層層加碼,結果使電動機容量過大,造成“大馬拉小車”的現象,導致電動機偏離最佳工況點,運行效率和功率因數降低。

③從電動機拖動的生產機械自身的運行經濟性考慮,往往要求電力拖動系統具有變壓、變速調節能力,若用定速定壓拖動,勢必造成大量的額外電能損失。

2異步電動機的軟起動　　

由于工業生產機械的不斷更新和發展,對電動機的起動性能提出了越來越高的要求,歸納起來有以下幾個方面;

①求電動機有足夠大的,并且能平穩提升的起動轉矩和符合要求的機械特性曲線;

②盡可能小的起動電流;

③起動設備盡可能簡單、經濟、可靠,起動操作方便;

④起動過程中的功率消耗應盡可能的少。

根據以上相互矛盾的要求和電網的實際情況,通常采用的起動方式有兩種:一種是在額定電壓下的直接起動方式,另一種是降壓起動方式。

2.1直接起動的危害

①電網沖擊:過大的起動電流(空載起動電流可達額定電流的4~7倍,帶載起動時可達8~10倍或更大),會造成電網電壓下降,影響其他用電設備的正常運行,還可能使欠壓保護動作,造成設備的有害跳閘。同時過大的起動電流會使電機繞組發熱,從而加速絕緣老化,影響電機壽命。

②機械沖擊:過大的沖擊轉矩往往造成電動機轉子籠條、端環斷裂和定子端部繞組絕緣磨損,導致擊穿燒機;轉軸扭曲,聯軸節、傳動齒輪損傷和皮帶撕裂等。

③對生產機械造成沖擊:起動過程中的壓力突變往往造成泵系統管道、閥門的損傷,縮短使用壽命;影響傳動精度,甚至影響正常的過程控制。

2.2老式降壓起動方式的適用場合及性能比較:

降壓起動的目的是減小起動電流,但它同時也使起動轉矩下降了。對于重載起動,帶有大的峰值負載的生產機械,就不能用這種方式起動。傳統的降壓起動有以下幾種方法:

(1)星形/三角形轉換器:這種方法適用于正常運行時定子繞組采用△接法的電動機。定子有六個接頭引出,接到轉換開關上,起動時采用星形接法,起動完畢后再切換成△接法。起動電壓為220V,運行電壓為380V。這種起動設備的優點是起動設備簡單,起動過程中消耗能量少。缺點是有二次電流沖擊,設備故障率高,需要經常維護,所以不宜使用在頻繁起動的設備上。

(2)自耦變壓器降壓起動:三相自耦變壓器(也稱補償器)高壓邊接電網,低壓邊接電動機,一般有幾個分接頭,可選擇不同的電壓比,相對于不同起動轉矩的負載。在電動機起動后再將其切除。其優點是起動電壓可以選擇,如0.65.0.8或0.9UN,以適應不同負載的要求。缺點是體積大,重量重,且要消耗較多有色金屬,故障率高,維修費用高。

(3)對于繞線式異步電動機,可在轉子繞組串接頻敏變阻器或水電阻實現起動,待起動完成后再將其切除。但頻敏變阻器成本高,而水電阻損耗又大。

值得指出的是:盡管各種老式降壓起動方法各有其優缺點,但它們有一個共同的優點:就是沒有諧波污染。　2.3新型的電子式軟起動器

所謂“軟起動”,實際上就是按照預先設定的控制模式進行的降壓起動過程。目前的軟起動器一般有以下幾種起動方式: (1)限流軟起動:限流起動顧名思義就是在電動機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設定值(Im)的軟起動方式。主要用在輕載起動的負載的降壓起動,其輸出電壓從零開始迅速增長,直到其輸出電流達到預先設定的電流限值Im,然后在保持輸出電流I　　這種起動方式的優點是起動電流小,且可按需要調整,(起動電流的限值Im必須根據電動機的起動轉矩來設定,Im設置過小,將會使起動失敗或燒毀電機。)對電網電壓影響小。其缺點是在起動時難以知道起動壓降,不能充分利用壓降空間,損失起動轉矩,起動時間相對較長。

(2)轉矩控制起動:主要用在重載起動,它是按電動機的起動轉矩線性上升的規律控制輸出電壓,它的優點是起動平滑、柔性好,對拖動系統有利,同時減少對電網的沖擊,是最優的重載起動方式。它的缺點是起動時間較長。

(3)轉矩加突跳控制起動與轉矩控制起動一樣也是用在重載起動的場合。所不同的是在起動的瞬間用突跳轉矩,克服拖動系統的靜轉矩,然后轉矩平滑上升,可縮短起動時間。但是,突跳會給電網發送尖脈沖,干擾其它負荷,使用時應特別注意。(4)電壓控制起動是用在輕載起動的場合,在保證起動壓降的前提下使電動機獲得最大的起動轉矩,盡可能地縮短起動時間,是最優的輕載軟起動方式。

2.4軟起動器的適用場合

(1)生產設備精密,不允許起動沖擊,否則會造成生產設備和產品不良后果的場合;

(2)電動機功率較大,若直接起動,要求主變壓器容量加大的場合;

(3)對電網電壓波動要求嚴格,對壓降要求≤10%UN的供電系統;

(4)對起動轉矩要求不高,可進行空載或輕載起動的設備。

嚴格地講,起動轉矩應當小于額定轉矩50%的拖動系統,才適合使用軟起動器解決起動沖擊問題。對于需重載或滿載起動的設備,若采用軟起動器起動,不但達不到減小起動電流的目的,反而會要求增加軟起動器晶閘管的容量,增加成本;若操作不當,還有可能燒毀晶閘管。此時只能采用變頻軟起動。因為軟起動器調壓不調頻,轉差功率始終存在,難免過大的起動電流;而變頻器采用調頻調壓方式,可實現無過流軟起動,且可提供1.2~2倍額定轉矩的起動轉矩,特別適用于重載起動的設備。但是變頻器的價格就要比軟起動器的價格高得多了。

3異步電動機的調壓調速　　

異步電動機的調壓調速屬低效調速方式,因為在調速過程中始終存在轉差損耗,因此調壓調速有很大的限制,不是任何一臺普通的籠型電機加上一套晶閘管調壓裝置,就可以實現調壓調速的。

首先必須改變電動機的外特性,新的外特性必須使電動機有一個寬廣的穩定的調速范圍。一般要采用高轉差率電機,交流力矩電機或在繞線式電機的轉子繞組中串接電阻的方法,并且要加上轉速閉環控制,才能進行穩定的調速。

其次是要將調速過程中由于轉差功率引起的轉子的溫升很好地導出機外,才能實現長期穩定工作。這里可采取旋轉熱管結構,也可采取特殊風道冷卻結構,都是行之有效的方法。

在電力電子技術高度發展的今天,變頻調速裝置的價格已不再昂貴的情況下,再考慮調壓調速,似乎已無多大的現實意義了。　

4結論

(1)電子式軟起動器結構簡單,較之傳統的△/Y起動器,自耦變壓器起動器具有無觸點、無噪音、重量輕、體積小,起動電流及起動時間可控制,起動過程平滑等優點,并且維護工作量小。當電動機空載或輕載時,節能效果顯著,特別適用于短時滿載,長時間空載的負載。

(2)對于高轉差電機,實心轉子電機,力矩電機等,尤其是在帶風機、水泵類負載時,有較好的調速性能,但不適用于普通的籠型電機調速。

(3)采用智能控制器,具有完善的電機保護功能,保護整定值設置方便,保護性能可靠。

(4)其最大缺點是由于采用晶a閘管移相控制,故對電網及電機均存在諧波干擾。

關于電子技術論文300字

現代電力電子技術淺探

電力電子技術是研究采用電力電子器件實現對電能的控制和變換的科學，是介于電氣工程三大主要領域--電力、電子和控制之間的交叉學科，在電力、工業、交通、航空航天等領域具有廣泛的應用。電力電子技術的應用已經深入到工業生產和社會生活的各個方面，成為傳統產業和高新技術領域不可缺少的關鍵技術，可以有效地節約能源。

一、電力電子技術的發展

現代電力電子技術的發展方向,是從以低頻技術處理問題為主的傳統電力電子學,向以高頻技術處理問題為主的現代電力電子學方向轉變。電力電子技術起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發展先后經歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術在許多新領域的應用。八十年代末期和九十年代初期發展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導體復合器件,表明傳統電力電子技術已經進入現代電力電子時代。

1、整流器時代

大功率的工業用電由工頻(50Hz)交流發電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉變為直流電,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發與應用得以很大發展。當時國內曾經掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導體廠家就是那時的產物。

2、逆變器時代

七十年代出現了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節能效果顯著而迅速發展。變頻調速的關鍵技術是將直流電逆變為0~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關斷晶閘管(GT0)成為當時電力電子器件的主角。類似的應用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態補償等。這時的電力電子技術已經能夠實現整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內。

3、變頻器時代

進入八十年代,大規模和超大規模集成電路技術的迅猛發展,為現代電力電子技術的發展奠定了基礎。將集成電路技術的精細加工技術和高壓大電流技術有機結合,出現了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導致了中小功率電源向高頻化發展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現,又為大中型功率電源向高頻發展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統的電力電子向現代電力電子轉化的標志。據統計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導體器件市場上已達到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領域巳成定論。新型器件的發展不僅為交流電機變頻調速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現代電子技術不斷向高頻化發展,為用電設備的高效節材節能,實現小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術基礎。

二、電力電子技術的應用

1、一般工業

工業中大量應用各種交直流電動機。直流電動機有良好的調速性能，給其供電的可控整流電源或直流斬波電源都是電力電子裝置。近年來，由于電力電子變頻技術的迅速發展，使得交流電機的調速性能可與直流電機相媲美，交流調速技術大量應用并占據主導地位。大至數千kW的各種軋鋼機，小到幾百W的數控機床的伺服電機，以及礦山牽引等場合都廣泛采用電力電子交直流調速技術。一些對調速性能要求不高的大型鼓風機等近年來也采用了變頻裝置，以達到節能的目的。還有些不調速的電機為了避免起動時的電流沖擊而采用了軟起動裝置，這種軟起動裝置也是電力電子裝置。電化學工業大量使用直流電源，電解鋁、電解食鹽水等都需要大容量整流電源。電鍍裝置也需要整流電源。電力電子技術還大量用于冶金工業中的高頻、中頻感應加熱電源、淬火電源及直流電弧爐電源等場合。

2、交通運輸

電氣化鐵道中廣泛采用電力電子技術。電氣機車中的直流機車中采用整流裝置，交流機車采用變頻裝置。直流斬波器也廣泛用于鐵道車輛。在未來的磁懸浮列車中，電力電子技術更是一項關鍵技術。除牽引電機傳動外，車輛中的各種輔助電源也都離不開電力電子技術。電動汽車的電機靠電力電子裝置進行電力變換和驅動控制，其蓄電池的充電也離不開電力電子裝置。一臺高級汽車中需要許多控制電機，它們也要靠變頻器和斬波器驅動并控制。飛機、船舶需要很多不同要求的電源，因此航空和航海都離不開電力電子技術。如果把電梯也算做交通運輸，那么它也需要電力電子技術。以前的電梯大都采用直流調速系統，而近年來交流變頻調速已成為主流。

3、電力系統

電力電子技術在電力系統中有著非常廣泛的應用。據估計，發達國家在用戶最終使用的電能中，有60%以上的電能至少經過一次以上電力電子變流裝置的處理。電力系統在通向現代化的進程中，電力電子技術是關鍵技術之一。可以毫不夸張地說，如果離開電力電子技術，電力系統的現代化就是不可想象的。直流輸電在長距離、大容量輸電時有很大的優勢，其送電端的整流閥和受電端的逆變閥都采用晶閘管變流裝置。近年發展起來的柔性交流輸電(FACTS)也是依靠電力電子裝置才得以實現的。無功補償和諧波抑制對電力系統有重要的意義。晶閘管控制電抗器(TCR)、晶閘管投切電容器(TSC)都是重要的無功補償裝置。近年來出現的靜止無功發生器(SVG)、有源電力濾波器(APF)等新型電力電子裝置具有更為優越的無功功率和諧波補償的性能。在配電網系統，電力電子裝置還可用于防止電網瞬時停電、瞬時電壓跌落、閃變等，以進行電能質量控制，改善供電質量。

在變電所中，給操作系統提供可靠的交直流操作電源，給蓄電池充電等都需要電力電子裝置。

4、電子裝置用電源

各種電子裝置一般都需要不同電壓等級的直流電源供電。通信設備中的程控交換機所用的直流電源以前用晶閘管整流電源，現在已改為采用全控型器件的高頻開關電源。大型計算機所需的工作電源、微型計算機內部的電源現在也都采用高頻開關電源。在各種電子裝置中，以前大量采用線性穩壓電源供電，由于高頻開關電源體積小、重量輕、效率高，現在已逐漸取代了線性電源。因為各種信息技術裝置都需要電力電子裝置提供電源，所以可以說信息電子技術離不開電力電子技術。

5、家用電器

照明在家用電器中占有十分突出的地位。由于電力電子照明電源體積小、發光效率高、可節省大量能源，通常被稱為“節能燈”，它正在逐步取代傳統的白熾燈和日光燈。變頻空調器是家用電器中應用電力電子技術的典型例子。電視機、音響設備、家用計算機等電子設備的電源部分也都需要電力電子技術。此外，有些洗衣機、電冰箱、微波爐等電器也應用了電力電子技術。電力電子技術廣泛用于家用電器使得它和我們的生活變得十分貼近。

6、其他

不間斷電源(UPS)在現代社會中的作用越來越重要，用量也越來越大，在電力電子產品中已占有相當大的份額。航天飛行器中的各種電子儀器需要電源，載人航天器中為了人的生存和工作，也離不開各種電源，這些都必需采用電力電子技術。傳統的發電方式是火力發電、水力發電以及后來興起的核能發電。能源危機后，各種新能源、可再生能源及新型發電方式越來越受到重視。其中太陽能發電、風力發電的發展較快，燃料電池更是備受關注。太陽能發電和風力發電受環境的制約，發出的電力質量較差，常需要儲能裝置緩沖，需要改善電能質量，這就需要電力電子技術。當需要和電力系統聯網時，也離不開電力電子技術。為了合理地利用水力發電資源，近年來抽水儲能發電站受到重視。其中的大型電動機的起動和調速都需要電力電子技術。超導儲能是未來的一種儲能方式，它需要強大的直流電源供電，這也離不開電力電子技術。核聚變反應堆在產生強大磁場和注入能量時，需要大容量的脈沖電源，這種電源就是電力電子裝置。科學實驗或某些特殊場合，常常需要一些特種電源，這也是電力電子技術的用武之地。以前電力電子技術的應用偏重于中、大功率。現在，在1kW以下，甚至幾十W以下的功率范圍內，電力電子技術的應用也越來越廣，其地位也越來越重要。這已成為一個重要的發展趨勢，值得引起人們的注意。

總之，電力電子技術的應用范圍十分廣泛。從人類對宇宙和大自然的探索，到國民經濟的各個領域，再到我們的衣食住行，到處都能感受到電力電子技術的存在和巨大魅力。這也激發了一代又一代的學者和工程技術人員學習、研究電力電子技術并使其飛速發展。電力電子裝置提供給負載的是各種不同的直流電源、恒頻交流電源和變頻交流電源，因此也可以說，電力電子技術研究的也就是電源技術。電力電子技術對節省電能有重要意義。特別在大型風機、水泵采用變頻調速方面，在使用量十分龐大的照明電源等方面，電力電子技術的節能效果十分顯著，因此它也被稱為是節能技術。

變頻器常見干擾故障分析及對策

論文關鍵詞：變頻器; 干擾故障; 對策

論文摘要：文章對變頻器常見干擾故障進行了分析總結，并提出了相應的解決對策。

1．引言

變頻器作為一種高效節能的電機調速裝置，因其較高的性能價格比，在工廠得到了越來越廣泛的應用。眾所周知，變頻器是由整流電路、濾波電路、逆變電路組成。其中整流電路和逆變電路中均使用了半導體開關元件，在控制上則采用的是PWM控制方式，這就決定了變頻器的輸入、輸出電壓和電流除了基波之外，還含有許多的高次諧波成分。這些高次諧波成分將會引起電網電壓波形的畸變，產生無線電干擾電波，它們對周邊的設備、包括變頻器的驅動對象--電動機帶來不良的影響。同時由于變頻器的使用，電網電源電壓中會產生高次諧波的成分，電網電源內有晶閘管整流設備工作時，會引導電源波形產生畸形。另外，由于遭受雷擊或電源變壓器的開閉，電功率用電器的開閉等，產生的浪涌電壓，也將使電源波形畸變，這種波形畸變的電網電源給變頻器供電時，又將對變頻器產生不良影響。文章對于上述現象進行了分析并提出了降低這些不良影響的措施。

2．外界對變頻器的干擾

供電電源對變頻器的干擾主要有過壓、欠壓、瞬時掉電；浪涌、跌落；尖峰電壓脈沖；射頻干擾。變頻器的供電電源受到來自被污染的交流電網的諧波干擾后若不加處理，電網噪聲就會通過電網的電源電路干擾變頻器。變頻器的輸入電路側，是將交流電壓變成直流電壓。這就是常稱為"電網污染"的整流電路。由于這個直流電壓是在被濾波電容平滑之后輸出給后續電路的，電源供給變頻器的實際上是濾波電容的充電電流，這就使輸入電壓波形產生畸變。

（1）電網中存在各種整流設備、交直流互換設備、電子電壓調整設備，非線性負載及照明設備等大量諧波源

電源網絡內有這些負荷都使電網中的電壓、電流產生波形畸變，從而對電網中其它設備產生危害的干擾。例如：當供電網絡內有較大容量的晶閘管換流設備時，因晶閘管總是在每相半周期內的部分時間內導通，故容易使網絡電壓出現凹口，波形嚴重失真。它使變頻器輸入側的整流電路有可能因出現較大的反向回復電壓而受到損害，從而導致輸入回路擊穿而燒毀。

（2）電力補償電容對變頻器的干擾

電力部門對用電單位的功率因數有一定的要求，為此，許多用戶都在變電所采用集中電容補償的方法來提高功率因數。在補償電容投入或切出的暫態過程中，網絡電壓有可能出現很高的峰值，其結果是可能使變頻器的整流二極管因承受過高的反向電壓而擊穿。

（3）電源輻射傳播的干擾信號

電磁干擾(EMI)，是外部噪聲和無用信號在接收中所造成的電磁干擾，通常是通過電路傳導和以場的形式傳播的[2]即以電磁波方式向空中幅射，其輻射場強取決于干擾源的電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及干擾源的發射頻率。

對于（1）、（2）兩項產生的干擾抑制可以在變頻器輸入電路中，串入交流電抗器，它對于基波頻率下的阻抗是微不足道的。但對于頻率較高的高頻干擾信號來說，呈現很高的阻抗，能有效地抑制干擾的作用。對于（3）項的干擾信號主要通過吸收方式來削弱。變頻器電源輸入端，通常都加有吸收電容。也可以再加上專用的"無線電干擾濾器"，來進一步削弱干擾信號。

3．變頻器對周邊設備的干擾及對策

上面已經講過變頻器能使輸入電源電壓產生高次諧波。同時，變頻器的輸出電壓和電流除了基波之外，還含有許多高次諧波的成分，它們將以各種方式把自己的能量傳播出去，這些高次諧波對周圍設備帶來不良的影響。其中，供電電源的畸變，使處于同一供電電源的其他設備出現誤動作，過熱、噪聲和振動；產生的無線干擾電波給變頻器周圍的電視機、收音機、手機等無線電接收裝置帶來干擾，嚴重時不能正常工作；對變頻器的外部控制信號產生干擾，這些控制信號受干擾后，就不能準確、正常地控制變頻器運行，使被變頻器驅動的電動機產生噪音，振動和發熱現象。

（1）對接在同一電源設備帶來的干擾

當變頻器的容量較大時，將使網絡電壓產生畸變，通過阻抗耦合或接地回路耦合將干擾傳入其它電路。消除或削弱對接在同一電源的設備帶來的干擾，可以將變頻器的輸入端串入交流電抗器，在變頻器的整流側插入直流電抗器。也可以在變頻器電源輸入端插入濾波器，如下圖1所示:

LC濾波器是被動濾波器，它由電抗和電容組成對高次諧波的共振回路，從而達到吸收高次諧波的目的。有源濾波器的工作原理是：通過對電流中高次諧波進行檢測，并根據檢測結果，輸入與高次諧波成分相位相反的電流來削弱高次諧波的目的。

（2）對于產生的無線電干擾波

目前，變頻器絕大部分是采用PWM控制方法。變頻器輸出信號是高頻的開關信號，在變頻器的輸出電壓、輸出電流中含有高次諧波，通過靜電感應和電磁感應，產生無線電干擾波。這些干擾波有的通過電線傳導，有些輻射至空中的電磁波和電場直接輻射。而輻射場中的金屬物體還可能形成二次輻射。同樣，變頻器外部的輻射也會干擾變頻器的正常工作。

電線傳導的無線電干擾波的抑制，可以采用噪聲濾波變壓器，對高次諧波形成絕緣；插入電抗器，以提高對高次諧波成分的阻抗，在變頻器的輸入端插入濾波器。

輻射無線電干擾波的抑制，較傳導無線電干擾波要困難一些。這種無線電干擾的大小，決定于安裝變頻器設備本身的結構，和電動機電纜線長短等許多因素有關。可以盡量縮短電動機電線，電線采用雙絞措施，減少阻抗；變頻器輸入、輸出線裝入鐵管屏蔽；將變頻器機殼良好地接；變頻器輸入、輸出端串接電抗器，插入濾波器。

（3）對于產生的噪聲干擾

由于變頻器采用了PWM 控制方式，變頻器的輸出電壓波形不是正弦波，通過電動機的電流也難免含有許多諧波。變頻器輸出的諧波頻率與轉子固有頻率的共振，在轉子固有頻率附近的噪聲增大，變頻器輸出的諧波分量使鐵心、機殼、軸架等諧波在其固有頻率附近的噪聲增大。因此，利用變頻器對電動機進行調速控制時，電動機繞組和鐵芯由于諧波的成分而產生噪聲。

下圖2是電動機采用變頻器驅動和采用電網電源直接驅動時的噪音比較。通常，采用變頻器對電動機進行驅動時，電動機產生的噪音要比電網電源直接驅動產生的噪音高出5～10dB。 對于噪音的抑制可以采取的措施為:

① 選用以IGBT等為逆變模塊的載波頻率較高的低噪音變頻器。選用變頻器專用電動機，在變頻器與電動機之間串入電抗器，以減少PWM控制方式產生的高次諧波。

② 在變頻器與電動機之間插入可以將輸出波形轉換成正弦波的濾波器。

③ 選用低噪音的電抗器。

（4）對于產生的振動干擾

采用變頻器對電動機進行調速控制時，同噪音相同的原因，會使電動機產生振動。特別是較低階的高次諧波所產生的脈動轉矩，給電動機的轉矩輸出帶來較大的振動。若機械系統與這種振動發生共振時，其振動就更為嚴重。

通常可以采取以下措施減小振動：

① 強化機械結構的剛性，將剛性連接改為強性連接。

② 在變頻器與電動機之間串入電抗器

③ 降低變頻器的輸出壓頻比。

④ 改變變頻器的載波頻率。

在變頻器對電動機進行調速過程中，如果調速范圍較大時，應先測到機械系統的共振頻率，然后利用變頻器的頻率跳躍功能，避開這些共振頻率。如果轉距有余量，可以將U/f給定小些。

（5）對于導致控制部件電動機過熱的干擾

采用變頻器對電動機進行調速控制，由于高次諧波的原因，即使是對同一電動機，在同一頻率下運行，電動機也將增加5%～10%的電流。電動機溫度自然會提高。此外，普通電動機的冷卻風扇安裝在電動機軸上的，在連續進行低速運行時，由于自身的冷卻風扇的冷卻能力不足，而出現電動機過熱現象。

電動機過熱的對策有以下幾種：

① 為電動機另配冷卻風扇，改自冷式為他冷式。增加低速運行時的冷卻能力。

② 選用較大容量的電動機。

③ 改用變頻器專用電動機。

④ 改變調速方案，避免電動機連續低速運行。

隨著工廠電氣自動化程度的提高，各種干擾也日益增多，只有對變頻器的干擾問題有深入的認識，并采取相應的處理措施，才能夠減少彼此之間的相互危害，更大程度的確保生產的正常進行和設備的穩定。

參考文獻

[1] 李自先，等．變頻器應用維護與修理[M]．北京：地震出版社，2005．

[2] 張六一．變頻器使用過程的干擾源和抗干擾措施[J]. 冶金叢刊2007, (1)13-14. 轉

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