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[摘要]：随着我国电子科技的飞速发展，变频技术也得到了快速的进步，变频器以其完美的可使用性、可靠性以及可维护性功能都得到了充分的发展和广泛的应用，极大促进了生产节能改造，提高了生产效率，很大程度上提高了我国的工业自动化水平。本文针对变频器的原理和在工业自动化控制中应用进行了分析和探讨。
[关键词]：变频器 工业 自动化 控制
中图分类号：TN77 文献标识码：TN 文章编号：1009-914X（2012）20- 0243 -01
一、前言
随着我国电子科技的飞速发展，变频技术也得到了快速的进步，售价不断下降、寿命不断延长、维护更加方便而且可以进行功能上的扩展，这些优点时的变频技术在工业自动化控制中被广泛应用。
因为变频器能够适应各方面的生产工艺要求，并且在自动化、节能以及提高效率和质量方面都有很显著的效果，因此，变频器技术已经成为工业自动化控制的重要应用技术。变频器完美的可使用性、可靠性以及可维护性功能都得到了充分的展现，而且还具有较好的调速性和运行效率、操作简便、宜扩展等优点，所以已经得到了广泛的研究和应用，渗透到了工业自动化控制的每个环节，极大促进了生产节能改造，提高了生产效率，很大程度上提高了我国的工业自动化水平。本文针对变频器的原理和在工业自动化控制中应用进行了分析和探讨。
二、变频器的基本原理
变频器主要是通过应用电力半导体相关器件的通断特性，有效的将工频电源通过转换变成另外一种频率电能的自动化控制装置。目前使用比较普遍的变频器主要应用了交一直一交的转换方式，即首先通过自动化控制装置中的整流器将工频交流电源转换成直流，接着再通过相应的装置将直流电源转换为拥有可控频率和电压的交流电源，从而可以供给电动机使用。
变频器的组成包括整流器，逆变器，中间直流环节以及控制电路等几个主要部分。
一、整流器的主要作用是通过控制将二相的或者单相的交流电源转换整流成为直流电源。
二、中间直流环节的主要作用是对从整流器输送出的电流中存在的交流成分进行适当的滤除，从而获得完全的直流电源，并进一步传递给逆变器。
三、逆变器的主要作用是将直流电源重新转换为新的、拥有可控频率和电压的二相交流电源，并进一步对负载电动机进行驱动。
三、变频器在工业自动化控制过程中的应用
在我国的工业化自动控制过程中，变频器虽然已经得到了广泛的应用。但是，随着研究的深入，以及应用领域的进一步扩展，变频器在使用过程中也存在着一些问题。这些问题都是因为某些工程上的设计或者应用方式不当造成的。因此，需要加强对变频器在工业自动化控制中的进一步研究和应用。下面，我们就针对一些常见的问题对变频器在工业自动化控制中的应用进行了分析。
（一）谐波干扰问题
变频器一般采用脉宽调制的控制方式，这样就会造成变频器在实际的运行过程中于电源的侧端形成谐波电流，从而使得电压以及电流的波形发生畸变，并且有可能进一步造成电能的质量发生问题，对其他的电子设备形成干扰。
对于上述问题的解决一般是在变频器的输入端侧面增一个滤波电抗器，从而对谐波的分量进行有效的削减。同时，采取正确使用专用接地点的方法，以达到对系统灵敏度进行、同时抑制噪声的目的。
（二）变频器散热问题研究
变频器对于器件的散热问题有着比较高的规定。根据相关数据的分析，一般情况下，变频器的故障率会随着温度升高而不断上升，同样的，使用寿命也会随这温度的升高而快速下降。
解决这个问题的最好办法就是在变频器的内部加装冷却风扇，同时为了更好的达到冷却效果，要求将变频器进行垂直安装，从而使得空气可以从下到上流通。另外，如果是多台变频器同时安装在一个控制箱内的情况，就要充分考虑变频器之间的热影响，这样的情况下可以进行横向的并列安装。童谣需要注意的是，在实际使用过程中，需要对冷却风扇进行定期的检查，以保证风扇的正常使用。
（三）尽量与接触器进行联动控制
变频器的接线形式主要区别在接触器的连接上，接触器受变频器故障触点控制，当发生故障时，变频器故障触点控制接触器断开，从而保护变频器。
第一种接线形式适用于恒转矩类负载，电机长期运行在电磁制动状态会有大量能量反馈到变频器直流母线上，变频器通过能量反馈装置将这些能量转换成交流电反馈回电网，就可能击穿变频器内部的稳压储能电容。应采用进线接触器方式，在变频器母线电压升高到一定值时，故障触点控制进线接触器断开，从而保护变频器和主电路。
第二种接线形式，适用于变转矩类负载，负载不会运行在发电状态及电磁制动状态。采用出线接触器，如果变频器每次启停都要通断接触器，会使变频器内部储能电容频繁充放电，从而严重影响变频器的使用寿命。应该先使主回路得电，变频器处于待机状态，然后通过中间继电器的长开触点控制变频器控制电源。
（四）对变频器都电机的超长距离进行处理
由于变频器输出电压是矩形脉冲， 很大，电纜存在电抗值Z和对地电容C，所以变频器的输出会产生过电压。基于公式 ，可见电机电缆越长，电缆电抗值Z和分布电容C越大，过电压也就越大。
一般变频器输出电缆超过50m时就需要采取措施，在变频器输入侧加装电抗器可抑制输出过电压，加装电抗器后可将输出距离延长到300m以上。
四、总结
由于变频器的可使用性、可靠性、可维护性、较好的调速性和运行效率、操作简便、宜扩展等诸多优点，变频器技术目前已经在工业自动化控制中得到了广泛的应用，并且渗透到了工业自动化控制的各个环节，极大促进了生产节能改造，提高了生产效率，提高了我国的工业自动化水平。但是，在变频器的实际应用过程中，还存在很多的问题，这些问题一直是众多学者专家研究的重点，这对变频器的有效利用和对更新都有着重要的意义。
参考文献：
[1]谢少瑜.变频器调速应用中存在的问题及对策[J].汕头科技，2005（4）.
[2]焦红现，郭章庆，牛志广.变频器在电机速度控制中的应用[J].国内外机电一体化技术，2005（4）.
[3]黄俊等.电力电子变流技术[M].北京：机械工业出版社，1996年.
[4]柳立志.浅析电压波动对变频器影响的解决方法[J].汕头科技，2005（4）
[关键词]：变频器 工业 自动化 控制
中图分类号：TN77 文献标识码：TN 文章编号：1009-914X（2012）20- 0243 -01
一、前言
随着我国电子科技的飞速发展，变频技术也得到了快速的进步，售价不断下降、寿命不断延长、维护更加方便而且可以进行功能上的扩展，这些优点时的变频技术在工业自动化控制中被广泛应用。
因为变频器能够适应各方面的生产工艺要求，并且在自动化、节能以及提高效率和质量方面都有很显著的效果，因此，变频器技术已经成为工业自动化控制的重要应用技术。变频器完美的可使用性、可靠性以及可维护性功能都得到了充分的展现，而且还具有较好的调速性和运行效率、操作简便、宜扩展等优点，所以已经得到了广泛的研究和应用，渗透到了工业自动化控制的每个环节，极大促进了生产节能改造，提高了生产效率，很大程度上提高了我国的工业自动化水平。本文针对变频器的原理和在工业自动化控制中应用进行了分析和探讨。
二、变频器的基本原理
变频器主要是通过应用电力半导体相关器件的通断特性，有效的将工频电源通过转换变成另外一种频率电能的自动化控制装置。目前使用比较普遍的变频器主要应用了交一直一交的转换方式，即首先通过自动化控制装置中的整流器将工频交流电源转换成直流，接着再通过相应的装置将直流电源转换为拥有可控频率和电压的交流电源，从而可以供给电动机使用。
变频器的组成包括整流器，逆变器，中间直流环节以及控制电路等几个主要部分。
一、整流器的主要作用是通过控制将二相的或者单相的交流电源转换整流成为直流电源。
二、中间直流环节的主要作用是对从整流器输送出的电流中存在的交流成分进行适当的滤除，从而获得完全的直流电源，并进一步传递给逆变器。
三、逆变器的主要作用是将直流电源重新转换为新的、拥有可控频率和电压的二相交流电源，并进一步对负载电动机进行驱动。
三、变频器在工业自动化控制过程中的应用
在我国的工业化自动控制过程中，变频器虽然已经得到了广泛的应用。但是，随着研究的深入，以及应用领域的进一步扩展，变频器在使用过程中也存在着一些问题。这些问题都是因为某些工程上的设计或者应用方式不当造成的。因此，需要加强对变频器在工业自动化控制中的进一步研究和应用。下面，我们就针对一些常见的问题对变频器在工业自动化控制中的应用进行了分析。
（一）谐波干扰问题
变频器一般采用脉宽调制的控制方式，这样就会造成变频器在实际的运行过程中于电源的侧端形成谐波电流，从而使得电压以及电流的波形发生畸变，并且有可能进一步造成电能的质量发生问题，对其他的电子设备形成干扰。
对于上述问题的解决一般是在变频器的输入端侧面增一个滤波电抗器，从而对谐波的分量进行有效的削减。同时，采取正确使用专用接地点的方法，以达到对系统灵敏度进行、同时抑制噪声的目的。
（二）变频器散热问题研究
变频器对于器件的散热问题有着比较高的规定。根据相关数据的分析，一般情况下，变频器的故障率会随着温度升高而不断上升，同样的，使用寿命也会随这温度的升高而快速下降。
解决这个问题的最好办法就是在变频器的内部加装冷却风扇，同时为了更好的达到冷却效果，要求将变频器进行垂直安装，从而使得空气可以从下到上流通。另外，如果是多台变频器同时安装在一个控制箱内的情况，就要充分考虑变频器之间的热影响，这样的情况下可以进行横向的并列安装。童谣需要注意的是，在实际使用过程中，需要对冷却风扇进行定期的检查，以保证风扇的正常使用。
（三）尽量与接触器进行联动控制
变频器的接线形式主要区别在接触器的连接上，接触器受变频器故障触点控制，当发生故障时，变频器故障触点控制接触器断开，从而保护变频器。
第一种接线形式适用于恒转矩类负载，电机长期运行在电磁制动状态会有大量能量反馈到变频器直流母线上，变频器通过能量反馈装置将这些能量转换成交流电反馈回电网，就可能击穿变频器内部的稳压储能电容。应采用进线接触器方式，在变频器母线电压升高到一定值时，故障触点控制进线接触器断开，从而保护变频器和主电路。
第二种接线形式，适用于变转矩类负载，负载不会运行在发电状态及电磁制动状态。采用出线接触器，如果变频器每次启停都要通断接触器，会使变频器内部储能电容频繁充放电，从而严重影响变频器的使用寿命。应该先使主回路得电，变频器处于待机状态，然后通过中间继电器的长开触点控制变频器控制电源。
（四）对变频器都电机的超长距离进行处理
由于变频器输出电压是矩形脉冲， 很大，电纜存在电抗值Z和对地电容C，所以变频器的输出会产生过电压。基于公式 ，可见电机电缆越长，电缆电抗值Z和分布电容C越大，过电压也就越大。
一般变频器输出电缆超过50m时就需要采取措施，在变频器输入侧加装电抗器可抑制输出过电压，加装电抗器后可将输出距离延长到300m以上。
四、总结
由于变频器的可使用性、可靠性、可维护性、较好的调速性和运行效率、操作简便、宜扩展等诸多优点，变频器技术目前已经在工业自动化控制中得到了广泛的应用，并且渗透到了工业自动化控制的各个环节，极大促进了生产节能改造，提高了生产效率，提高了我国的工业自动化水平。但是，在变频器的实际应用过程中，还存在很多的问题，这些问题一直是众多学者专家研究的重点，这对变频器的有效利用和对更新都有着重要的意义。
参考文献：
[1]谢少瑜.变频器调速应用中存在的问题及对策[J].汕头科技，2005（4）.
[2]焦红现，郭章庆，牛志广.变频器在电机速度控制中的应用[J].国内外机电一体化技术，2005（4）.
[3]黄俊等.电力电子变流技术[M].北京：机械工业出版社，1996年.
[4]柳立志.浅析电压波动对变频器影响的解决方法[J].汕头科技，2005（4）