变频调速技术的技术运用及性能介绍

变频调速技术就是利用电动机工作的转速以及电源输入频率的关系，改变电机工作时产生的电源频率，进而改变电机工作转速。该技术当前已经被应用到很多的领域中，也出现了很多的控制形式，主要包括智能以及非智能的控制方式。
一、电机拖动中的变频调速技术应用
电机拖动在电力系统中包含很多项目，电机拖动在电力系统运行阶段中能够通过自身的电压对电流的电压数值进行控制输出，对电力系统的整体运行情况进行控制。在电机拖动中应用变频调速技术，对运行方式的改变具有积极作用，提供电磁兼容的条件，该技术对给定速度进行设计，依据电机拖动电压提供进行速度的控制，该技术具有其独特的优势，如平滑性，范围大，可以对电机拖动性能进行优化和完善。在电机拖动中应用这一技术，主要表现在两方面，一个是无功补偿，另一个就是负载标准，下面对就这两方面进行具体的分析。
1.无功补偿
电机拖动中应用变频调速技术，这一技术设计了无功补偿，这种技术能够促进电力系统供电效率的提升，对负荷变换进行合理的运用，在电机拖动中给变压器和输配电线路提供补偿损耗。在电机拖动中应用变频调速技术具有积极作用，依据变频调速技术的标准给电机拖动选择相应的无功补偿设备，进而让电力系统中的电机拖动功率因数提高，可以极大的减少电机拖动过程中产生的电能损耗。需要慎重的选择无功补偿设备，要满足电机拖动的实际需要，在电机拖动情况下对投切的电抗器以及电容器进行有效的分析，让无功补偿设备和电机拖动条件一致，需要电机拖动中科学的选择设备，这样做可以对电机拖动中的电能功率进行平衡。由于无功补偿要遵守就地平衡，在电机拖动中应用变频调速技术就需要重视分层分区的进行应用，确保对电机拖动的速率进行正确的调节，对电力系统中电压分布进行改善，确保加强电力系统的电能质量。
2.负载标准
电力系统在电机设备中装置了许多半导体器件，容易出现热负荷超载问题，因为这种器件易出现发热问题，且发热时间很短，短时间内就会造成热负荷超载，会对电机拖动的安全产生不利影响。半导体器件在电机中之所以会发热就是因为受到电机拖动速度的影响，在电机拖动中应用变频调速技术时，需要关注变频调速的负载标准，以此为指导对这一问题进行预防，要对变频调速技术在电机拖动中的应用进行不断的优化。在电机拖动中应用变频调速技术需要对负载标准类型进行划分，这就需要按照电机拖动的具体情况来落实，类型主要有三个：
1）变频调速控制背景下的电机拖动运行，额度输出和电流输出值是一样的，这种情况下是不会出现负荷过载现象的；
2）电机拖动需要在不间断的状态下输出基本负载电流，负荷过载的比例是百分之五十；
3）在其他状态下，电机拖动负载时间比较长。
在对负载标准进行分析时，主要按照两种情况对变频调速技术应用进行安排，需要清楚确定变频调速的范围，这就需要依据电机拖动的机械负载性能来进行，正确的进行变频器选择。
二、提高电机拖动变频调速技术可靠性的方法
将变频调速技术应用到电机拖动中，要经过变频器为载体的，要想让电机拖动保持稳定，需要促进变频器可靠性的提升。温度会直接影响到变频器的可靠性和运行性能，如果变频器的温度太高就会限制变频调速的作用，不能保证电机拖动高效的进行运行。提高电机拖动变频技术可靠性的方法有：
1）在电机拖动中应用变频器要选择大功率的，依据空气冷却原理进行，在变频器上部后转至换气扇，具备唤气的作用，可以让周围的热空气对流，能够排到室外，以此对电机拖动变频调速温度和环境进行优化。
2）电机以及变频器所在的环境是封闭的，要散热就需要通过室内空调来进行，在封闭的环境下，变频器的电机拖动中的运行温度需要控制好，需要控制在50摄氏度以内，在柜内安装好空调设备，通过机械让温度降低，对柜内温度进行控制，在安装空调时还要选择好位置，减少空调在运行中发出的噪音，防止限制电机拖动运行的作用。
3）在对变频器进行降温时，需要规范的对通风管道进行设计，帮助促进降温速率的提升，在选择变频器时需要科学的进行选择，各方面要和电机拖动的要求相适应。
三、教学设备的推荐与介绍

MYDJ-08B 变频调速实训装置

一）变频调速实训装置,变频调速实训设备,变频调速实训台产品概述
本装置是在总结当前变频调速实训教学设备的基础上，推出的一款先进的变频调速装置，该实训装置为变频技术实训和考核提供了先进的操作平台。变频器选用应用广泛的三菱 FR-A540-0.75K 变频器（用户也可选用其它品牌的变频器，价格另议），带有 RS485 通信接口。实训台可完成 “ 变频调速技术 ” 课程的相关教学实训。特别是系统提供开放式实训教学，可充分培养学生的实际动手能力，为参加就业岗位打下坚实的基础。
1.输入电源：三相四线（或三相五线）～380V±10% 50Hz
2.装置容量：＜1kVA
3.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准
二）变频调速实训装置,变频调速实训设备,变频调速实训台系统组成及功能要求
实训装置主要由控制屏、实训桌、变频器实训组件、继电接触实训组件、数字量/模拟量输入输出给定指示组件、三相异步电机、导线架等组成。
（一）控制屏
1.交流电源控制单元
三相四线380V交流电源经空气开关后给装置供电，电网电压表监控电网电压，设有带灯保险丝保护，控制屏的供电由钥匙开关和启停开关控制。
提供三相四线380V、单相220V电源各一组，由启停开关控制输出，并设有保险丝保护。
2.直流电源、直流电压/电流表、逻辑电平输出及指示等
直流电压：0～15V可调输出；直流电流：0～20mA可调输出；直流数字电压表/电流表：电压表量程0～200V、输入阻抗为10MΩ、精度0.5级，电流表量程0～200mA、精度0.5级；
3.继电接触实训组件
提供交流接触器5只，线圈电压AC36V，强电与弱电输出采用不同结构设计，操作安全，以上器件所有端子均已引至面板上。
4.变频器实训模块
装置采用西门子MM440系列高性能变频器，单相220V交流供电，输出功率0.75kW。集成RS485通讯接口，提供BOP操作面板；具有V/F控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式等工作模式；集成6路数字量输入/3路继电器输出，2路模拟量输入/2路模拟量输出；内置PID控制器，参数自整定；具备过电压、欠电压保护；变频器、电机过热保护；接地故障保护，短路保护等保护功能。
变频器所有端子均已引至面板上，系统完全开放，操作者可搭建不同变频调速控制系统，布线设计、线路走向，实现控制功能。
5.PLC实训模块
采用西门子CPU 1214C AC/DC/RLY 14 点输入/10 点输出，PROFIBUS DP通讯模块：CM 1242-5; 同时设有点动按钮4只，逻辑开关10只，逻辑指示灯10只。
6.触摸屏实训模块
采用西门子KTP700 7寸彩色触摸屏
（二）三相鼠笼异步电机：WDJ26 交流380V/△ 2台
（三）导线架：装置配备欧式导线架，用于悬挂和放置实训专用连接导线，外形尺寸为530mm×430mm×1200mm，设有五个万向轮。
（四）实训桌
实训桌采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板；设有带锁抽屉，用于放置工具及资料，电脑桌联体设计，造型美观大方。
（五）工控主机
双核G1840 4G内存硬盘容量500GB台式机屏幕尺寸: 20英寸，光驱类型: DVD-RW。
三）变频调速实训装置,变频调速实训设备,变频调速实训台可完成的实训项目要求
继电接触控制实训
1. 三相异步电动机点动控制和自锁控制
2. 三相异步电动机Y/△换接启动控制
3. 三相异步电机联锁正反转控制
变频控制实训
4. 变频器功能参数设置与操作
5. 变频器报警与保护功能
6. 多段速度选择变频调速
7. 外部端子点动控制
8. 控制电机运行时间操作
9. 控制电机正反转运动控制
10.电压/电流监视器信号输出及显示
11.自动再启动运行控制
12.频率跳转运行控制
13.加/减速斜坡平滑特性可编程控制
14.V/F控制
15.内置直流注入制动控制
16.外部模拟量（电压/电流）变频调速
17.三相异步电机的变频调速
18.基于PLC、触摸屏、变频器调速
实训项目
1.单泵控制变频恒压供水
2.双泵切换变频恒压供水
3.生活水系统静态压力控制
4.生活水系统动态压力控制
5.生活水系统的分时控制
四、变频调速技术结束语
将变频调速技术应用到电机拖动中具有积极作用，为了确保变频调速技术的应用效果，需要正确的选择变频调速装置，充分发挥出该技术的作用，减少电机拖动的运行能耗，提升拖动效率。

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