随（suí）着变频技术（shù）的不断发展和完善，其优良的（de）节电性能、良好的（de）启动特性和多样的保护功能，在企业中得到了较好的体现， 使企业生产节约（yuē）了能源，降低了成本，增加了安全保证。

　　1、变频器（qì）的特点

　　变频调（diào）速是性能最好且最具发展前途的调速技术。 变（biàn）频器是工业发达国家中用于三相异（yì）步电动机调（diào）速的主要产品。 其主要（yào）优点是：节（jiē）能效果好，可（kě）达 55%以上;调速范围宽，调（diào）速比可达（dá） 20：1;启动及制动性能好，可实现软启动、自动平（píng）滑加减速（sù）及快速制动;保护功（gōng）能完善，可（kě）实现过压（yā）、欠压、过载、过（guò）流（liú）、瞬（shùn）间（jiān）停电、短路（lù）、失速等多种保护方式，且能实现故障判（pàn）断显示;易于在电子计算机系统中使用，可实现远距离控制。

　　2、变频调速（sù）技术在热（rè）电联产系统控制（zhì）中的应（yīng）用

　　2.1中心换热站及外网控制（zhì）

　　锅炉系统中主要包括系统恒压补水、系统热水(载体（tǐ）)循环、系统燃烧控制与炉膛（táng）压力控制，在热电联产中，它所产生过热蒸汽可以直接输出，也可经过汽（qì）水交（jiāo）换后输出热水，蒸汽或热水的热能经过管网中的（de）各个换热站（zhàn）提供给各个热用户。

　　2.2 外网（wǎng）循环泵的控制

　　保证供热系统内的压力恒定是供（gòng）热系统正常运行的基本前提条件。 供热（rè）系统的管网通常是封闭的管道系统，从理论上讲，水的消（xiāo）耗量很少。 然而在（zài）实际中（zhōng）难以避免的“跑、冒、滴、漏”和人为的失水（shuǐ），必然影响系统压力的（de）稳定。 另外系统内水流的温度高低也影响着压力的变化。 而（ér）要系统供热稳定，则必须保证系统（tǒng）的最高点处于满（mǎn）水状态，同时压力也不能超过系统（tǒng）的承受能力（lì）。 要做到这一点，需要（yào）在系统的回水管道（dào）上确定一个恒压点，在系统循环的过程中，保持一个稳定的压力数值，使（shǐ）循环泵的流量、扬程限定在一定的范围内，实现流量、扬程自动调节，对于锅炉系统（tǒng）在一定的程度（dù）上也（yě）可以避免超温和超压（yā）。 采用（yòng）变频调（diào）速的补水（shuǐ）泵对系统（tǒng）定压，可以平滑地调（diào）节补水（shuǐ）泵的转速，及时地调补水量，保证系统内水体积的（de）稳定。 其方法是（shì）用压力传感器将取自系统恒压（yā）点的压力信号转变成(4~20)mA 电流信号（hào），输送（sòng）到压力调节器，调节器将其与预先设定（dìng）的压力（lì）值进（jìn）行比（bǐ）较后， 发出频率指令给变频器，变频器则自动调整水泵电机的转速，进而调节补水量（liàng），由于液体不可压缩的特性（xìng），对液体的压力控制响应（yīng）速度快（kuài）， 很容易使恒压点的压（yā）力维持在设定值。

　　供热系统中，水是热能的载体（tǐ），热能的（de）输送是依靠水的流动（dòng）完成（chéng）的。 水的温度越高，单（dān）位水的热含量也越高，水（shuǐ）的流量越大，输送的热（rè）能越大。 为了整体热网的热量平衡采用变频调速（sù）技术调节循环泵的流量（liàng），则可以在系统压力稳定的条件下，对流量进（jìn）行调节保证（zhèng）供热系统的安全运（yùn）行。 首先依照目前推（tuī）荐使（shǐ）用“低出水温度，小出回温差”原则与（yǔ）运行调节公式（shì），根据环境气温温度的变化（huà）来调节系统（tǒng）的出水温度。 同时根据出回水温（wēn）差来调节循环泵的（de）转速，从而通过调节系统的流量达到间接（jiē）调节（jiē）温度的目的。 具体做法（fǎ）是利用（yòng）温度传感器将取样点温度的变化量，转换成相应的电压值（zhí）或电流值（zhí）后输送（sòng）到调（diào）节器， 调节器将其与预先设定（dìng）的温度（dù）值进行比较后，发出频率指令给变频器（qì），变频器则自动（dòng）调整水泵电机的转速。

　　2.3控制引风机的高压变频

　　高压变频器是一种（zhǒng）串（chuàn）联叠加（jiā）性高压变频器，即采用多台单相三电（diàn）平逆变器串联连接，输出可变频变压的高压交流电。 按照电机学的基本原理，电机（jī）的转速满（mǎn）足如下的关系式：

　　其中：P 为电机极对数;f 为电机运行频率;s 为滑差)。 从式中看出，电机的同步（bù）转速 n0正比于电机的运行频率(n0=60f/p)，由于滑差 s 一般情况下比较小(0~0.05)， 电机的实际转速（sù） n 约等于（yú）电机的同步转速 n0，所以调节了电机的供（gòng）电（diàn）频率 f，就能改变电机的实际转速。电机的滑差 s 和负载有关，负（fù）载越大则滑（huá）差增加，所以（yǐ）电机的实际转速（sù）还（hái）会随负载的（de）增加而（ér）略有下降（jiàng）

　　变频器本身由变压器柜、功率柜（guì）、控制柜三部分组（zǔ）成。 三相高压电经高压开关柜进入，经输入降压、移相给（gěi）功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为（wéi）三组，一组为一（yī）相，每相的功率单元（yuán）的输出（chū）首尾相串。 主控制（zhì）柜中的（de）控制单元通过光纤时对功率柜中的（de）每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面（miàn）进行频率的给定，控制（zhì）单元把控制信息发送到功率单元进行相应的整流（liú）、逆变调整，输出（chū）满足负荷需求的（de）电压等级。

　　输（shū）入侧（cè）由移（yí）相变压器给每个单元供电，移相变压（yā）器（qì）的副边绕组分为三组（zǔ）;这种多级移相叠加的整（zhěng）流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的（de）网侧功率因数接（jiē）近 1。 另外，由于（yú）变压器副边绕组的独（dú）立性，使每个功（gōng）率单元的主回路相对独立，类似常规（guī）低（dī）压变频器。

　　输出侧由每个单元的 U、V 输（shū）出端子相互串（chuàn）接而成星型接法（fǎ）给（gěi）电机供电，通（tōng）过对每个单元（yuán）的 PWM波形进行重组，可得到阶梯（tī） PWM 波（bō）形。 这种波形正弦度好，dv/dt 小（xiǎo），可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以使输出（chū）电缆长度很长，电（diàn）机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造;同时，电机的谐波损（sǔn）耗大大减少，消（xiāo）除了（le）由此引起（qǐ）的机械振动，减小了（le）轴承和叶片的机（jī）械（xiè）应力。

　　2.3.1 变频器的操作与启动

　　变频器的（de）操作方法有三（sān）种：一是就地（dì）控制，直接（jiē）利用控制（zhì）柜触摸屏的人机界面的启动、加速、减速、复位、停（tíng）止等按钮实现变频调速（sù）的操（cāo）作过程;二是远程控制，通过远程控制器（qì），用开关和模拟给（gěi）定，通过端子，I/0 接口输（shū）入操（cāo）作命令及给定值; 三是DCS 控制，与 DCS 直接连接，实现与现（xiàn）场过程控制系统的完美结合，并通过现场过程控制系统实现控（kòng）制，引风机的变（biàn）频控制（zhì）主要采用 DCS 控制。 变频器的启动有三种：一（yī）是正常启动，按正常方式启动后，自动上升频率并以用户设定的频率稳定运行;二是软启动，按软启动方式启动后（hòu），直接升速到系统参（cān）数中（zhōng）提供的电网投（tóu）切频率，然后系统给“变频（pín）/工频（pín）投（tóu）切”指令，并进行相应的电气连（lián）锁控制，达到软启动的效（xiào）果（guǒ）;三是旁路功能， 在变频器故障不（bú）能投入运行的情况下，可以进（jìn）行手动旁路操作。 将 QS2，QS3 断开，QS1 闭合，电机可由 QF 直接启停，拖动（dòng）电动机工（gōng）作，此为变频直接旁路功能（néng），同时便于维护与（yǔ）检修。

　　2.3.2 变频改造后的节（jiē）能效果分析

　　天津（jīn）市现行的环保（bǎo）要求是所有的燃煤锅（guō）炉必须安装脱硫和除尘设施，两系统（tǒng）的加入使锅炉的烟风系统阻力增加大约 2500Pa，使（shǐ）引风机的电机功率增（zēng）加（jiā）大约一级，加之（zhī）作为承担工业蒸汽（qì）供热锅炉存在（zài）负荷变动大的运（yùn）行特点（diǎn），同时湿法脱（tuō）硫系统的运行将随（suí）锅炉的（de）运行工况变化而变（biàn）化，使烟风系（xì）统的阻（zǔ）力成（chéng）为多变量，如采用风门调节系统具有（yǒu）简单可靠，风压恒定，投资少的优点（diǎn），但调节精度低，电耗（hào）高，再有脱硫塔的脱硫液随锅炉烟气的变化进行调节（jiē），塔的阻（zǔ）力是变量，因（yīn）此风门调节系统不适用湿法脱硫系统的运行工矿，不符合节能（néng）要求。采用变频器调节，根据锅炉负荷变化来调节引风机，使风压在一个最优的范围内，既满足锅炉的运行要求，也满（mǎn）足脱硫塔的运行要求，既节能又达标排放，使（shǐ）烟（yān）风系统的运行工矿得到优化。 变频器同时还具有提高用电设备功率因数的特性，将（jiāng）减少电机从电网吸收无功功率，减少（shǎo）了无（wú）功功率在电网中传输时造成（chéng）的（de）有功损耗。

　　通过分析锅炉负荷变化（huà） 70%，风门与变（biàn）频器调节电机功率将变化 50%，按有 40%时间需调整锅炉（lú）负荷，如年运行 8640h，引风机电机为 315kW，电价为 1.00 元计算，采用变频器调节年节电 544320 度，节约电（diàn）费 54.4 万元。

　　2.4 在水（shuǐ）位调（diào）节中的变频器

　　当汽包水位发生变化（huà）时，变送器的输出（chū）信号也将发生变化。 这个测量信号与给定值比较后产生一个偏差信号送给调节器，由调节器（qì）对（duì）偏差信号进行相应的运算（suàn），把（bǎ）运算的结果（guǒ）输出给变频调（diào）速（sù）器。 当变频调速器（qì）接收到（dào）调节器的输出信号后（hòu），就会相应的根（gēn）据信号改变水泵电机电源的频率，从而达到（dào）改变电机（jī）转速，增加或减少供水的流量（liàng）。 使汽包水位稳定地保持在给定的数值上。

　　3、结语

　　变频调速这一技术正在越来越广泛地深入到各行（háng）各业中，它的节能、省电、易于构成自控系统的显著优势，必将成为电力拖动的中枢设备。 同时，应用变频调速技术也是（shì）企业改造、增（zēng）加（jiā）效益的有效途径。