隨著變頻技術的（de）不斷發展和完善，其優良的節電性能、良好的啟動特性和多樣的保護功能，在（zài）企業中得到了較好的體現， 使企業生產節約了能源，降低了成本（běn），增加了安全保證。

　　1、變頻器的特點

　　變（biàn）頻調速是性能最好且最具發展前途的調速技術。 變頻器是工業發達國家中用於三相異步電動機調（diào）速的主要產品。 其主要優點是：節能效（xiào）果好，可達 55%以上;調速範圍寬，調速比可達 20：1;啟（qǐ）動及（jí）製動性能（néng）好，可（kě）實（shí）現軟啟動、自動平滑加減速及（jí）快（kuài）速製動（dòng）;保護功能（néng）完善，可實現過壓、欠壓、過（guò）載、過（guò）流、瞬間停電、短路、失速等多種保護方式，且能實（shí）現（xiàn）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（pín）調速技術在熱電聯產（chǎn）係統控製中的應用

　　2.1中心換熱站及外網控製

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

　　2.2 外網循（xún）環泵的控製（zhì）

　　保證供熱係統內的壓力恒定是供熱係統正常運（yùn）行（háng）的基本前提條件。 供熱係統的管網通常是封閉的管道係統，從理論上講（jiǎng），水（shuǐ）的（de）消耗量很少。 然而在實際中難以避免的“跑、冒、滴、漏”和人為的失水（shuǐ），必然影響（xiǎng）係統（tǒng）壓力的穩定。 另外係統內水流的溫度高（gāo）低也影響著壓力的變化。 而要（yào）係統供（gòng）熱穩定，則必須保證係統的最高點處於滿水狀態（tài），同時壓力（lì）也不能超過係統的承受能力。 要做到（dào）這一點（diǎn），需要在係統的（de）回（huí）水管道（dào）上確定一個恒壓點，在係統循環的過程（chéng）中（zhōng），保持一個穩定的壓力數值，使循環泵的流量、揚程限定在一定的範圍內（nèi），實現流量、揚程自動調節，對於鍋爐係統在一定的程度上也可以避免（miǎn）超溫和超壓。 采用（yòng）變頻（pín）調速的補水泵對係統定壓，可以平（píng）滑地調節補水泵的轉速（sù），及時地（dì）調補（bǔ）水量，保證係統內水體積的穩定。 其方（fāng）法是用壓力傳感器將取自係統恒（héng）壓點的壓力信號轉變成(4~20)mA 電流信號，輸送到壓力調節器，調節器將其（qí）與預先設定的壓力值進行比（bǐ）較後， 發出頻率指（zhǐ）令給變頻器，變頻器則自動調（diào）整水泵電機的轉速，進而調節補水量，由於液體（tǐ）不（bú）可壓縮的特性，對液體的壓力控製響應速度快（kuài）， 很容易使恒壓（yā）點的壓力維（wéi）持在設定值。

　　供熱係統中，水是熱能的載（zǎi）體，熱能的輸送是依靠水的流動（dòng）完成的。 水的溫（wēn）度越高，單（dān）位水的（de）熱含量也越高，水的流量越大，輸送的熱能（néng）越大。 為了整體熱網的熱量平衡采用變頻調（diào）速技術調節循環泵的流量，則可以（yǐ）在係（xì）統壓力穩定（dìng）的條件下，對流量進行調節保證（zhèng）供熱係統的安全運行。 首先依照目前推薦使用“低出水溫度，小出回（huí）溫差”原則與運（yùn）行調節公式，根據環（huán）境氣（qì）溫溫度的變化來調節係統的出（chū）水溫度。 同時（shí）根據出回水溫差來（lái）調節循（xún）環泵的（de）轉速，從而通過調節係統的（de）流量達到間接調節溫度的目的。 具體做法是（shì）利用溫度傳感器將取樣點溫度的變化量，轉換成相應的電壓值或電流值後（hòu）輸送（sòng）到調節器， 調節器將（jiāng）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（qì），變頻器則自動（dòng）調整水泵電機（jī）的轉速。

　　2.3控（kòng）製引風機的高壓變頻

　　高壓變頻器是一種串聯疊（dié）加性高壓變（biàn）頻器，即采用多台單相三電平逆變器（qì）串聯連接，輸出可變頻變壓的高（gāo）壓交流電。 按照電機學的基本原理，電機（jī）的轉速滿足如下的關係式：

　　其中：P 為（wéi）電機極對數;f 為電機（jī）運行頻（pín）率;s 為滑（huá）差)。 從式中看出，電機的（de）同步轉速 n0正比於電機的運行頻率(n0=60f/p)，由於（yú）滑差 s 一般情況下比較小(0~0.05)， 電機的實際轉速（sù） n 約等於電機（jī）的同步轉速 n0，所（suǒ）以調節了電機的供電頻率 f，就能改變電機的實際（jì）轉（zhuǎn）速。電機的滑差 s 和負載有關，負載越大則滑差增加，所以電機的實際轉速（sù）還會隨（suí）負載（zǎi）的增加而略有下（xià）降

　　變頻器本身由變壓器櫃、功率櫃、控製櫃三部分組成。 三相高壓電經高壓開關櫃進入，經輸入降壓、移相給功率單元櫃（guì）內的功率單元供電（diàn），功率單元分為三組，一（yī）組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。 主控製（zhì）櫃中的控製單元通過光纖時對功率櫃中（zhōng）的每一（yī）功率單元進行（háng）整流、逆變控製與檢測（cè），這樣根據實際需要通過操作界麵（miàn）進行頻率的給定，控製（zhì）單元把控製信息發送到功率單元進行（háng）相應的整流、逆變調整，輸出滿足負荷需求的電壓等級。

　　輸入側由移相變壓器給每個單元供電，移（yí）相變壓（yā）器的副邊繞組分為（wéi）三組;這種多級移相疊加的整流（liú）方式可以大大改善網側的電流（liú）波形，使其負載下的網側（cè）功率因數接近 1。 另外，由於變壓器副邊繞組的獨立性，使每個功率單元的主回路相對獨立，類似常規低壓變頻器。

　　輸出側由每個單元的 U、V 輸（shū）出端（duān）子相互串接而（ér）成星型接（jiē）法給電機供電，通過（guò）對每個單元的 PWM波形進行重（chóng）組，可得到階梯 PWM 波形。 這種波形（xíng）正弦度好，dv/dt 小，可減（jiǎn）少（shǎo）對電纜和電機的絕緣（yuán）損（sǔn）壞，無（wú）須輸出濾波（bō）器就可以使輸出電纜長度很長，電（diàn）機不需要降額使用，可直接用於舊設備的改（gǎi）造;同時，電機的諧波損耗大大減少，消除了由此引起的機械振動，減（jiǎn）小了軸承和葉片的機械（xiè）應力。

　　2.3.1 變頻（pín）器的操作與啟（qǐ）動

　　變（biàn）頻器的操作方法有三種：一是就地控製，直接利用控製櫃觸摸屏的人機界麵的啟動、加速、減（jiǎn）速、複位、停止等按鈕實現變頻（pín）調速的操作過程;二是遠程控製，通（tōng）過（guò）遠程控製器，用開關和模擬給定，通過端子，I/0 接口輸入（rù）操作（zuò）命（mìng）令及給（gěi）定值; 三是DCS 控製，與 DCS 直接連接，實現與現場過程控製係統的完（wán）美結合，並通過（guò）現場過程控製係統實現控製，引（yǐn）風機的變頻控製主要采用 DCS 控製。 變頻器的啟動有三種：一是正常啟動，按（àn）正常（cháng）方（fāng）式啟動後，自動上升頻率並以用戶設（shè）定的頻率穩定運行;二是軟啟（qǐ）動，按軟啟動方式啟（qǐ）動後，直接升速到係統參數中提供的電網投切頻率，然後（hòu）係統給（gěi）“變頻/工頻投切”指（zhǐ）令，並進行相應（yīng）的電氣連鎖控製，達到軟啟動的效果（guǒ）;三是旁路功能， 在變頻器（qì）故（gù）障不（bú）能投入運行的情況下（xià），可以（yǐ）進行（háng）手動旁路操作。 將 QS2，QS3 斷開，QS1 閉合，電機可由 QF 直接啟停，拖（tuō）動電動機工作，此為變（biàn）頻直接旁路功能，同時便於維（wéi）護與檢（jiǎn）修。

　　2.3.2 變頻改造後的節能效果分析

　　天津市現行的環保要求是所有（yǒu）的燃煤鍋（guō）爐必須安裝脫硫和除塵設施（shī），兩係統的加入使鍋爐的煙風係統阻力增加大約 2500Pa，使（shǐ）引風機的電機功率增加（jiā）大約一級，加之作為承擔工業蒸汽供熱鍋爐存在（zài）負荷變動大（dà）的運（yùn）行特點，同時濕（shī）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（xì）統的阻（zǔ）力成為多變量，如采用風門（mén）調節係統具有簡單可靠，風壓恒定，投（tóu）資少的優點，但調節精度低，電耗高，再有脫硫塔的脫硫液隨鍋爐煙氣的變化進行調節，塔的阻力是變量，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。采用變頻器調（diào）節，根據鍋爐負荷變化來（lái）調節引風機，使風壓在一個最優的範圍內，既滿足鍋爐的運行要求，也滿足脫硫塔的運行要求（qiú），既節能又達標排放，使煙風係（xì）統的運行工礦（kuàng）得到優化。 變頻器（qì）同時還具有提高用電設備功率因（yīn）數的特性，將減少電機（jī）從電網（wǎng）吸收無（wú）功功率，減少了無功功率在電網中傳輸時造成的有功損耗。

　　通過分析鍋爐負荷變化 70%，風門與變頻器調節電機功率將變化（huà） 50%，按有（yǒu） 40%時（shí）間需調整鍋爐負荷，如年運行 8640h，引風機電（diàn）機為 315kW，電價為 1.00 元計算，采用變頻器調節（jiē）年節（jiē）電 544320 度（dù），節約（yuē）電費 54.4 萬元。

　　2.4 在水位（wèi）調節中的變頻器

　　當（dāng）汽包水位發生（shēng）變化時，變（biàn）送器的（de）輸出信號也將發生變化。 這個測量信號與給定值比較（jiào）後產生一個偏差信號送給（gěi）調節器，由調節器對（duì）偏差信號進行相應的運算，把運算的結果輸出給變頻調速器。 當（dāng）變頻調速器接收到調節器的輸出信（xìn）號後，就會相應的根據（jù）信（xìn）號改變水泵電機電源的頻率，從而達到改變電機轉速，增加或減少供水的流量。 使汽包水位穩定地保持在給（gěi）定的（de）數值上。

　　3、結語（yǔ）

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