隨著變頻技術的不（bú）斷發展和完善，其優良（liáng）的（de）節電性能、良（liáng）好（hǎo）的啟動特（tè）性和多樣的保護功能，在企業中得到了較好的體現（xiàn）， 使企業（yè）生產節約了能源，降低了成本，增加了（le）安全保證。

　　1、變頻器的（de）特點

　　變（biàn）頻調速是性能最（zuì）好（hǎo）且最具（jù）發展（zhǎn）前（qián）途的調速技術。 變頻器是工業發達國家中用於（yú）三相異步電動（dòng）機調（diào）速的主要產品。 其主要優點是：節能效果好，可（kě）達 55%以上;調速範圍（wéi）寬，調（diào）速（sù）比可達（dá） 20：1;啟動及製動性能好，可實現軟啟動、自動平滑（huá）加減速及快速製動;保護功能完善（shàn），可（kě）實現（xiàn）過壓、欠壓、過載、過流、瞬間停電、短路、失速等多（duō）種保護方式，且能實現故障判斷顯示;易於在電子計算機係統中使用，可實現遠距離控製。

　　2、變頻調速技術在熱電（diàn）聯產係統控製中的應用

　　2.1中心換熱站及外網（wǎng）控製

　　鍋爐係統中主要包括係統恒壓補水、係統熱水(載體)循環、係統燃燒控製與爐膛壓力控製，在熱（rè）電聯產中，它所產生過熱蒸（zhēng）汽可以直接輸出，也可經過汽（qì）水交換後輸（shū）出熱水，蒸汽或熱水的（de）熱能經過管網中的各個換熱站提供給各個熱用戶。

　　2.2 外網循環（huán）泵的控製

　　保證供熱係統內的壓力恒定是供熱係統正常運行的基本前提條件。 供熱（rè）係統的管網通常是（shì）封閉的管道係（xì）統，從理論上講，水的消耗量很少。 然而在（zài）實際中難以避免的（de）“跑、冒（mào）、滴、漏”和人為的失水，必然影響係統壓力的穩定。 另外係統內水流的（de）溫度高低也影響著壓力的變化。 而要係統供熱穩定，則必須保證係統的最高點處於滿水狀態，同時壓力也不能超過係統的承受能力。 要做到這（zhè）一點，需要在係統的回水管道上確（què）定一個恒壓點，在係統循（xún）環的過程中，保持一個穩（wěn）定的壓（yā）力數值，使循環泵的流量、揚程（chéng）限定在一（yī）定的範圍（wéi）內，實現流量、揚程自動（dòng）調節，對於鍋爐係統在一定（dìng）的程度上也可以避免超溫和（hé）超壓。 采用變頻調速（sù）的補水泵對係統定壓，可以平滑地調（diào）節補水泵的轉速，及時地調（diào）補水量，保證係（xì）統內水體（tǐ）積的穩定。 其方法是用壓（yā）力傳感器將取自係統恒壓點的壓力信號轉變成(4~20)mA 電流信號，輸（shū）送（sòng）到壓力調節器，調節器將其與預先設定的壓力（lì）值進行比較後（hòu）， 發出（chū）頻（pín）率指令（lìng）給（gěi）變頻（pín）器，變頻（pín）器則自動調整水泵（bèng）電機的轉速，進而調節補水量，由（yóu）於液體不可（kě）壓縮（suō）的特性，對液體的壓力控（kòng）製響應速度（dù）快， 很容易使恒（héng）壓點的壓力維持在設（shè）定值。

　　供熱係統中，水是熱能的載體，熱能的輸送是依靠水的流動完成的。 水的（de）溫度越高，單位水的熱含量也越高，水的（de）流量越大，輸送的熱能越大。 為（wéi）了整體熱網的熱量（liàng）平（píng）衡采用變頻調速技術調節循環泵的流（liú）量，則可以在係統壓力穩定的條件（jiàn）下，對流量進行調節保證（zhèng）供熱係統的安全（quán）運行。 首先依照目前推薦使用“低出水溫度，小出回溫差”原則與運行調節公式，根據環境氣溫溫度的變化來調節係統的出水溫度。 同時根據出回水溫差來調節循環泵的（de）轉速，從而通過調節係統的流量達到間接調節溫度的目的。 具體做法是利用溫度（dù）傳感器將取樣點溫度的變化量，轉換（huàn）成相應的電壓值或電流值後輸送到調節器， 調節器將其與預先設定的溫度值進行比較後（hòu），發出頻率指令給變頻器，變頻器則自動調整水（shuǐ）泵電機的轉（zhuǎn）速。

　　2.3控製引風機的高壓變頻

　　高壓變頻器是一種串聯疊加性高（gāo）壓變頻器，即采用多台（tái）單相三電平（píng）逆變器串（chuàn）聯連接，輸出可變頻變壓的高（gāo）壓交流電。 按照電機學的（de）基本原理，電機的轉速（sù）滿足如下的關係式：

　　其（qí）中：P 為電機極對數;f 為電機運行頻率（lǜ）;s 為滑差)。 從（cóng）式中看出，電機的同步轉速（sù） n0正比於電機的運行頻率(n0=60f/p)，由於滑差 s 一般情況下比較小(0~0.05)， 電機的實際轉速 n 約（yuē）等於電機（jī）的同步（bù）轉速 n0，所以調節了電機的供電頻率 f，就能改變電機的（de）實際轉速。電機的滑差（chà） s 和負載有關，負載越大則滑差增加，所以電機的實際轉速還會隨負載的增加而略有下降

　　變（biàn）頻器本（běn）身由變壓器櫃、功（gōng）率（lǜ）櫃、控製櫃三部分組成。 三相高壓電經（jīng）高壓開關櫃進入，經輸入降壓、移相給功（gōng）率單（dān）元櫃內的功率單元供電，功率單元（yuán）分為三組，一（yī）組為（wéi）一相，每相的功率單元的輸出首尾相（xiàng）串。 主控製櫃中的控製單元通過光纖時（shí）對功率櫃中的每一（yī）功率單元進行整（zhěng）流（liú）、逆變控製與檢測，這樣根據實（shí）際需要通過操作界麵進行（háng）頻率的給定，控製單元（yuán）把控製信息發送到功率（lǜ）單元進行相應的整（zhěng）流、逆變調整，輸出滿足負荷需求的電壓等級（jí）。

　　輸入側由（yóu）移相變壓器給每個單（dān）元（yuán）供電，移相變壓器的副（fù）邊繞組分為三組;這種多級移相疊加的整流方式可以大大改善網側的電流波形，使其負載下的網側功率因數接近 1。 另外，由於變（biàn）壓器（qì）副邊繞組的獨立性，使每（měi）個功（gōng）率單元的主回路相（xiàng）對獨立，類似常規低（dī）壓變頻器。

　　輸出側由每個單元的 U、V 輸出端子相（xiàng）互串接而成星型接（jiē）法給電（diàn）機供電，通過對（duì）每個單（dān）元的 PWM波形（xíng）進行重組，可得到階梯 PWM 波形。 這種波形正（zhèng）弦度好，dv/dt 小，可減少對電纜和（hé）電機的絕緣損壞，無須（xū）輸出濾波器就可以使輸出電纜長度很長，電機不需要降額（é）使用，可（kě）直接用於舊（jiù）設備的（de）改造;同時，電機的（de）諧波損（sǔn）耗大大減少，消除了由此引起的（de）機械振動，減小了軸承和葉片的機械應力。

　　2.3.1 變頻器的操作與啟動

　　變頻（pín）器的操作方法有三種：一是就地控製（zhì），直接利用控製櫃（guì）觸摸屏的人機界（jiè）麵的啟動、加速、減（jiǎn）速、複位、停止等按鈕實現變頻調速的操作過程;二是遠程控製，通過遠（yuǎn）程控製器（qì），用開關和模擬給定（dìng），通過端子，I/0 接口（kǒu）輸入操作命令及給定值; 三是DCS 控製，與 DCS 直接連接，實現與現場過程控製係（xì）統的（de）完美結合，並通過（guò）現場（chǎng）過（guò）程控製係統實現控製，引風機（jī）的變頻控製主（zhǔ）要采用 DCS 控（kòng）製。 變頻器的啟動有三種：一是正常啟動，按正常方式啟動後，自動上升頻率並以用戶（hù）設定的頻率穩定運（yùn）行;二是軟啟動，按軟啟動方式啟動後，直接升速到係（xì）統參數中提供的電網投切頻（pín）率，然後係統給“變頻/工頻投切（qiē）”指令，並進（jìn）行相應的電氣連鎖控製，達到軟（ruǎn）啟動的效（xiào）果;三是旁路功能， 在變頻器故障不能投（tóu）入運行的情況下，可以進（jìn）行手動旁路操作。 將 QS2，QS3 斷開，QS1 閉合，電機（jī）可由 QF 直接啟停，拖動電動（dòng）機工作，此為變頻直接旁路功能，同時便於維護與檢修。

　　2.3.2 變頻改造後的節能效果分析

　　天（tiān）津市現（xiàn）行的環保要求是所有的燃煤鍋爐必須安裝脫硫和除塵設（shè）施（shī），兩係統的加入使鍋爐的煙風係統阻（zǔ）力增加大約 2500Pa，使（shǐ）引風機的電機功率增加（jiā）大約一級，加之作（zuò）為承擔工業蒸汽供熱鍋爐存在負荷變動大的運行特點（diǎn），同時（shí）濕法脫硫係統的運行將隨鍋爐的運行工況變化而變化，使煙風係統的阻力成為多變量，如采用風（fēng）門調節（jiē）係統具有簡單可靠，風壓恒定，投資少的優點，但（dàn）調節精度低，電耗高，再有脫硫塔（tǎ）的脫硫（liú）液隨鍋爐（lú）煙氣的變化進（jìn）行調節，塔的（de）阻力是變量，因此風門調節係統不適用濕法脫硫係統的運行工礦，不符合節能要求。采用（yòng）變頻器調節，根據鍋爐負荷變化（huà）來調節引風機，使風壓在一個（gè）最優的範圍內，既滿足鍋爐的運行要求，也滿足脫硫塔的運行要求，既節能又（yòu）達標排放，使煙（yān）風係統的運行工礦得到優化。 變頻器同時還具有提高用電設備功率因數的特性，將減少電機從電網（wǎng）吸收無功功率，減少了無功功率在（zài）電網中傳輸時造成的有功損（sǔn）耗。

　　通過分析鍋爐負荷變化 70%，風門與變頻器調（diào）節電機功率將變化 50%，按有 40%時間需調整鍋爐負荷（hé），如年運行（háng） 8640h，引風機電機為 315kW，電價為 1.00 元計算，采用變頻器調節年節電 544320 度，節約電費 54.4 萬元（yuán）。

　　2.4 在水位調節中的變頻器

　　當（dāng）汽包水位發（fā）生變（biàn）化時，變送器（qì）的輸出（chū）信號也將發生（shēng）變化。 這（zhè）個測量（liàng）信號與給定值比較後產生一個偏（piān）差信號送給調節器，由調節器對偏差信號進行相應的運（yùn）算，把運（yùn）算的結（jié）果輸出給（gěi）變頻調速器。 當變（biàn）頻調速器接收到（dào）調（diào）節器的輸出信號（hào）後，就會相應的根據信號改變水泵（bèng）電機電源的頻率，從而達到改變電機轉速，增加或減少供水的流量。 使汽包（bāo）水位（wèi）穩定地保持在（zài）給（gěi）定的數值上。

　　3、結語

　　變頻調速這一技術正在越來越廣泛地（dì）深入到各行各業中（zhōng），它的節能、省電、易於構成自控係統的顯著優勢，必將成為電力拖（tuō）動的中樞設備。 同時，應用變頻調速技術也是企業改造、增加效益的有效途（tú）徑。