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

　　1、變頻器的特點

　　變（biàn）頻調速是（shì）性能最好且最具發展（zhǎn）前途的調速技術。 變頻器（qì）是工業發達國家中用於三相異步電動機調速的主要產品。 其主要優點（diǎn）是：節能效果好，可達 55%以上;調速範圍（wéi）寬，調速比可（kě）達 20：1;啟動（dòng）及製動性能好，可實現軟啟動、自動平滑加減速及快速製動;保護功能完善，可（kě）實現過壓、欠壓、過載、過流、瞬間停電、短路、失速等多種保護方（fāng）式，且能實現故障判斷（duàn）顯示;易於在電子計算機係統中使（shǐ）用，可實現遠距（jù）離控製。

　　2、變頻調速技術（shù）在熱電聯產係統控製（zhì）中（zhōng）的應用

　　2.1中心換熱站及外網控製

　　鍋爐係統（tǒng）中主（zhǔ）要包（bāo）括係統恒壓補水、係統熱水(載體)循（xún）環、係統（tǒng）燃燒控製與爐膛壓力控製，在熱電聯產中，它（tā）所產生過熱蒸汽（qì）可以直接輸出，也可經過汽水交換後輸出熱（rè）水（shuǐ），蒸汽或（huò）熱水的熱能經過管網中的各個（gè）換熱站提（tí）供（gòng）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（lì）恒定是供熱係統正常運行的基本前提條件。 供熱係統的管網通常是封閉的管道係統，從理論上講，水的消耗量很少。 然而在實際中難以避（bì）免的“跑、冒、滴、漏”和人為的失水，必然影響係統壓力的穩定。 另外係統內水流的溫度高（gāo）低也影響著壓力的變化。 而要係統供（gòng）熱穩定，則必須保證係統（tǒng）的最高點處於（yú）滿水狀態，同時壓力也不能（néng）超過係統的承受能力。 要做到這一點，需要在係統的回水（shuǐ）管（guǎn）道上確定一個（gè）恒壓點，在係統循環的過程中，保持一個穩定（dìng）的壓力數值，使循環泵的流量、揚程限定在一定的範圍內，實現流量、揚程自動（dòng）調節，對於鍋爐係統在一定的程度上也可以避免超（chāo）溫和超壓。 采用變頻調速的補（bǔ）水泵對係（xì）統（tǒng）定壓，可以平滑地調節補水泵的轉速，及時地調補水量，保證係統內水（shuǐ）體積的穩（wěn）定。 其方法是用壓（yā）力傳感器將取自係統（tǒng）恒壓點的（de）壓力信號轉變成(4~20)mA 電（diàn）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（lì）值進行比較後， 發出頻率指令給變頻器，變頻器則自動調整水泵電機（jī）的轉速，進而（ér）調節補水量，由於（yú）液體不可壓縮的特性，對液體（tǐ）的壓力控製（zhì）響應速（sù）度快， 很容易使恒壓點的壓力（lì）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（kào）水的流動完成的。 水的溫（wēn）度越高（gāo），單位水的熱（rè）含量也越高，水的流量越大，輸送的熱能越大。 為了整體熱網的熱量平衡采用變（biàn）頻調速技術調節（jiē）循環泵的流量，則可以在係統壓力（lì）穩定的條件下，對流量進行調（diào）節保證供熱係統的安全運（yùn）行。 首先依照目前推薦（jiàn）使用“低出（chū）水溫度，小（xiǎo）出回溫（wēn）差”原則與運（yùn）行調節公式，根據環境氣溫溫度的變化來調（diào）節係統的出水溫度。 同時根據出回水溫差來調節循環泵的轉速，從而通過調節係統（tǒng）的流量達到間接調節溫度的目的。 具體做法是利用溫度傳感器將取樣點溫度的（de）變化量，轉換成相應的電壓值或電流值後（hòu）輸送到調節器， 調節器（qì）將其與預先設定（dìng）的溫度值進行比（bǐ）較後，發出頻率指令給變頻器，變頻器則自動調整水泵（bèng）電機的轉速。

　　2.3控製引風（fēng）機的高壓變頻

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

　　其中：P 為電機極對數;f 為電機運行頻率;s 為滑差)。 從式中看出，電機的同步轉速 n0正比於電機的運行頻率（lǜ）(n0=60f/p)，由於滑差 s 一般情況下比較小(0~0.05)， 電機的實（shí）際轉速 n 約等於電機的（de）同步轉速 n0，所（suǒ）以調節（jiē）了電機的供電頻率 f，就能改變電機的實際轉速。電機的滑差 s 和負載有關，負載越大則滑差增加，所（suǒ）以電機的（de）實際轉（zhuǎn）速還會隨負（fù）載的（de）增（zēng）加而略有下降

　　變頻器本身（shēn）由變壓（yā）器（qì）櫃、功率櫃、控製櫃三部分組成。 三相高壓電經（jīng）高壓（yā）開關櫃進入，經輸入降壓、移（yí）相給功率單元櫃內的功（gōng）率單元供電，功（gōng）率單元分（fèn）為三組，一組為一相，每相的功率單元的輸出首尾相串。 主控製櫃中的控製單元通過光纖時對功率櫃中（zhōng）的每一功率單元進行整流、逆變控製與檢測，這樣根據（jù）實際需要通過（guò）操作界麵進行（háng）頻率的給定，控製單元把控製信息發送到（dào）功率（lǜ）單元進行相應的整流、逆變調整，輸出滿足負荷需（xū）求的電壓等級。

　　輸入側（cè）由移相變壓器給每（měi）個單元供電，移相變壓器（qì）的副邊繞組（zǔ）分為三組;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波形，使其負載下的（de）網（wǎng）側功率因數接近 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（zhǔ）回路相對獨立，類（lèi）似常規低壓變頻器。

　　輸出側由每個單元的 U、V 輸出端子相互串接而成（chéng）星型接（jiē）法給電機供電，通過對每個單（dān）元的 PWM波形進行重組，可（kě）得到階梯 PWM 波（bō）形。 這（zhè）種波形（xíng）正弦度好，dv/dt 小，可減少對電纜和電機的絕緣損壞，無須輸出濾波器就可以（yǐ）使輸出電纜長度很長，電機不需要降額使用，可直接用於舊設備的改（gǎi）造;同時，電機的（de）諧波損（sǔn）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（piàn）的機械應力。

　　2.3.1 變頻器的操作與啟（qǐ）動

　　變頻器的操作方法（fǎ）有三種：一是（shì）就地（dì）控（kòng）製，直接利用控製櫃觸摸（mō）屏的（de）人機界麵的啟動、加速、減速、複位、停止等按鈕實現變頻調速的操作過（guò）程;二是遠程控製，通過遠程控製器，用開關和模擬給定，通過端子，I/0 接口（kǒu）輸入（rù）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統的（de）完美結（jié）合，並通過現場（chǎng）過程控製係統實現控製，引風機的變頻（pín）控製主要采（cǎi）用 DCS 控製。 變頻器的啟動有三（sān）種：一是正常啟動，按正常方式啟動（dòng）後，自動上升頻率並以用戶設定的頻率穩定運行;二是軟啟動，按軟啟動方式啟（qǐ）動（dòng）後，直接升速到係統參數（shù）中提（tí）供的電網投切頻率，然後係統給“變頻/工（gōng）頻投切”指令，並進行（háng）相應（yīng）的電氣連鎖控製，達到軟啟（qǐ）動的效果;三是旁路功能， 在變頻器故障不能投入（rù）運行的情（qíng）況下，可以進行手（shǒu）動旁路操作（zuò）。 將 QS2，QS3 斷開，QS1 閉合，電機可（kě）由 QF 直接啟停，拖動電動機工作，此為變頻直接旁路功能，同時便於維（wéi）護（hù）與檢修。

　　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的燃煤鍋爐必須安裝脫硫和除塵設施，兩係統的加入（rù）使鍋爐（lú）的煙風（fēng）係統阻力增（zēng）加（jiā）大約 2500Pa，使引（yǐn）風機的電機功率增加大約一級，加之作為承擔工業蒸（zhēng）汽供熱鍋爐存在負荷變動大的運行（háng）特點（diǎn），同時濕法脫硫係統的運行將（jiāng）隨（suí）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，如采用風門調節係統具有簡單可靠，風壓恒定，投資（zī）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（zǔ）力是變量，因此風門調節係統不適用濕法脫（tuō）硫係統的運（yùn）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（biàn）化來調節引風機，使風壓（yā）在一個最優的範圍內，既（jì）滿足（zú）鍋（guō）爐的運行要求，也滿（mǎn）足脫硫塔的運行要求，既節能又達標排放，使煙風係統的運行工礦得到優化。 變頻器同時還（hái）具有提高用電設備功率因數的特性，將（jiāng）減少（shǎo）電機從電網吸收無功功率，減少了無功功率在電網中傳輸時造成的有（yǒu）功損耗。

　　通過分（fèn）析鍋爐負荷變化 70%，風門與變頻器調節電機功率將變化 50%，按有 40%時間需調整鍋爐負荷，如年運行 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）汽包水位發生變化時，變送器的輸出信（xìn）號也將發生變（biàn）化。 這個測量信號與給定值比較後產生一個偏差信號（hào）送（sòng）給調節器，由調節器（qì）對偏差信號進行相（xiàng）應的運算，把（bǎ）運算的結果輸出給（gěi）變頻調速器。 當變頻調速器接收到調節器的輸出信號後，就會相應的根據信號改變水泵電機電源的（de）頻率，從而達（dá）到改變電機轉速，增加或減少供水的流量。 使汽（qì）包水位穩定地保持（chí）在給定的數值上。

　　3、結語

　　變頻調速這一技術正（zhèng）在越來越廣泛地深入到各（gè）行各（gè）業中（zhōng），它的節（jiē）能、省電、易於構成自控係統的顯著優（yōu）勢，必將成為電力拖動的中樞設（shè）備。 同時，應用變頻調速技（jì）術也是企業改造、增加（jiā）效益的有效途徑。