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摘要：随着变频器的控制功能的日益完善，相信今后变频器在现代化生产中必将发挥越来越重要的作用，会得到更加广泛的应用。本文主要对变频器的市政工程应用进行了分析探讨。
关键词：变频器；市政工程；工作原理；应用
中图分类号： TU99文献标识码： A
引言
变频器的主要目的是节能调速和工艺调速，节能调速主要用于风机、泵类机构的转速控制，相对与传统的调速方式能够节约30%—40%的能量，而工艺调速主要是根据工艺要求对设备进行调速，能够实现电机设备的软启动。总之，变频器的应用不仅能够减少控制系统的设计时间，提高控制系统的精确度和可靠性，还能够减小电机设备电流对电网的冲击，延长设备的使用寿命，降低维修成本，提高工作效率。
一、变频器的工作原理
变频器是一种电能控制装置，其工作原理是利用电力半导体器件的通断作用，将工频交流电压转换为直流电压或者频率可变的交流电，使电机获得无极调速所需的电压和电流。变频器能实现无附加转差损耗的高效调速，能根据电机负载量的变化，实现自动、稳定的增速和减速，它在很大程度上提高了电机的工作效率，在相关企业的发展中具有不可替代的作用。电机的磁极对数是固定不变的，所以，改变磁极对数的数值并不适用于调节电机的速度，为了自由的控制电机的速度，电机的磁极对数可以在电机的外面调节后再进行供电，由于仅改变频率，电机易被烧坏，所以，还需改变电机的电压。变频器能在改变电机频率的同时改变电机的电压，通过改变输出电源的频率和输出的电压来调节电机的旋转速度，有效的防止电机烧坏事故的发生。
二、变频器的选择
1、变频器类型选择根据功能不同变频器可分为三种类型：普通功能型U/f控制变频器、具有转矩控制功能的高功能型U/f控制变频器、矢量控制高性能变频器，要根据负载的要求来进行合理选择。
（1）风机、泵类负载，低速下负载转矩较小，通常可以选择普通功能型。
（2）恒转矩类负载，对于传送带、提升机、搅拌机等为了实现宽范围的转速调节，往往需要增加变频器输出电压来提高深幅调速时的电机驱动转矩，具有转矩提升能力的变频器就能取得理想的控制效果，大部分厂家提供的通用型高性能变频器都具备低频转矩提升和机械性能上的“挖土机”特性，传动系统鲁棒性好等特点，从实际运行效果看，这种变频器的性价比还是相当令人满意的。
（3）对于轧钢、造纸这一类对动态性能要求较高的负载，原来多采用直流传动，当前，矢量控制型变频器已经通用化，加之笼型电动机具有坚固耐用、维护量小、价格便宜等优点，对于要求控制精度高、动态响应快的负载，采用矢量控制高性能型通用变频器是一种很好的控制方案。
2、变频器外围设备选择选用外围设备通常是为了改善变频器的应用性能，对整个传动链的执行器和负载进行保护，同时减小变频电源的高次谐波对电网和其他电气设备的影响。
（1）电源变压器电源变压器用于将高压电源变换到通用变频器所需的电压等级，比如200V量级400V量级，变压器容量的参考值通常取变频器额定容量的130%左右。
（2）受电侧负荷开关用于变频器主回路交流电的接通和关断，当系统出现过流短路和三相不平衡时能瞬时切断电源，将事故限制在较小的范围。大多数况下采用自动空气开关，当对保护时间有严格要求的场合需要采用快速熔断器进行保护。
（3）电磁接触器用于电源的开闭，在变频器保护动作时切断电源。对于电网停电后复电，可以防止自动再投入，以保护人身和设备安全。
（4）交流电抗器用于输入的交流电抗器主要抑制变频器输入侧的谐波电流，提高整个电气系统的实际功率因数，通常以采用为好。输出电抗器用于改善变频器输出电流的波形，减少电动机的噪声，一般情况下采用。
（5）制动单元及电阻用于吸收负载制动时产生的电能，对于行车提升机等位能性负载下放时，实现再生发电运行，可以做到能源的合理利用。
三、变频器的应用
1、选择变频器的应遵循的原则
通常，一台变频器能够控制多台电机，这就要确定多台电机是分期工作还是同时工作，变频器电流量的选择必须能够负载多台电机的同时运行，这样才能够保证变频器的工作效率;选择变频器的时候，其输出功率和电流不应小于被驱动异步电机的功率和电流;变频器的选择还要根据被驱动电机的具体用途和型号进行选择。
2、变频器的维护
首先，要加强日常检查，从变频器外部条件的变化情况来检查其运行状况，检查内容包括:变频器的安装环境是否有异常现象;电源电压是否符合变频器的工作电压;变频器和电机工作的时候是否有震动、噪音的异常现象;注意变频器和电机的工作时间，检查其工作时间是否过长，在运行过程中是否有过热、元件变色的现象，冷却系统是否正常。其次，要进行定期維护，无论是什么机械设备，工作时间过长、工作环境不良等因素都会引起设备及元件的老化、磨损等，变频器在使用过程中必然也会出现元件磨损、老化和异常故障的发生，所以，加强对变频器的定期保养和维护，以便及时发现老化元件和异常故障，并及时进行对老化、磨损元件的更换和异常故障的维修。需要注意的是，变频器的养护和维修要在变频器停机和所有电源都切断后才能进行，不应在变频器的工作过程中检查电路信号，避免不必要的事故发生;如果变频器发生故障但是显示的却是无故障的时候，不要轻易通电，应确保故障并查找故障原因;不应随意改变变频器的初始设定值。
3、变频器应用时应注意的问题
（1）电磁干扰
在电焊机、电解电源等高频冲击负载的场合，电网的谐波非常大，变频器在运行的时候，也会在输入或输出回路产生电流谐波，这些谐波将会对比如微机、PLC的电子元件产生一定的干扰，电网的质量也会受到一定的污染。如果干扰问题不处理好，微机系统和PLC系统的工作就得不到保障，对变频器本身也具有很大的破坏力，因此，必须注意电磁干扰问题，并要采取有效的措施，比如，变频器和其他元件接地要可靠，接地线应在保证变频器和元件正常运行的情况下尽量缩短;控制信号要使用屏蔽电缆，信号电缆和交流电源线不应平行拉接，变频器到电机的电缆屏蔽接地要尽量缩短。
（2）运行环境
很多工业生产在使用变频器的时候并没有将变频器安装在专用机房，而是直接安装于工作现场。工业生产的工作现场大多灰尘大，温度高;不同的行业，工作现场的环境条件也是不一样的，比如印染行业有粉尘、腐蚀性气体，线缆行业有金属粉尘，所以，变频器的安装必须针对不同的工作环境做出适当的调整;由于变频器在运行的时候，最高允许运行温度在50℃，运行环境的温度越高，变频器越容易出现问题，所以，安装变频器的时候要考虑散热问题，变频器最好直立安装，并要留有一定的散热空间。
结束语
变频器在工业生产、农业生产中都能被应用，变频器的应用能有效的降低耗能，节约成本，提高工作效率，提高电机使用的安全性、可靠性和高效性，对提高企业的经济效益和产品质量有着深远的意义。为了贯彻落实科学发展观和节能减排的目标，适应低碳时代的发展要求，必须对变频器采取有效的控制措施，严格变频器的应用过程，为企业实现经济效益、社会效益和生态效益多收的目的奠定坚实的基础。
参考文献
［1］朱道峰．浅谈高压变频器控制对策及实践［J］．科技与企业．2013，2(1):280．
［2］程峻祥．交流电机变频器调速的控制及应用［J］．科技信息．2007，17(23):99－100．
［3］池长城．变频器的应用与研究．［J］．科技致富向．导2012，43(13):295．
关键词：变频器；市政工程；工作原理；应用
中图分类号： TU99文献标识码： A
引言
变频器的主要目的是节能调速和工艺调速，节能调速主要用于风机、泵类机构的转速控制，相对与传统的调速方式能够节约30%—40%的能量，而工艺调速主要是根据工艺要求对设备进行调速，能够实现电机设备的软启动。总之，变频器的应用不仅能够减少控制系统的设计时间，提高控制系统的精确度和可靠性，还能够减小电机设备电流对电网的冲击，延长设备的使用寿命，降低维修成本，提高工作效率。
一、变频器的工作原理
变频器是一种电能控制装置，其工作原理是利用电力半导体器件的通断作用，将工频交流电压转换为直流电压或者频率可变的交流电，使电机获得无极调速所需的电压和电流。变频器能实现无附加转差损耗的高效调速，能根据电机负载量的变化，实现自动、稳定的增速和减速，它在很大程度上提高了电机的工作效率，在相关企业的发展中具有不可替代的作用。电机的磁极对数是固定不变的，所以，改变磁极对数的数值并不适用于调节电机的速度，为了自由的控制电机的速度，电机的磁极对数可以在电机的外面调节后再进行供电，由于仅改变频率，电机易被烧坏，所以，还需改变电机的电压。变频器能在改变电机频率的同时改变电机的电压，通过改变输出电源的频率和输出的电压来调节电机的旋转速度，有效的防止电机烧坏事故的发生。
二、变频器的选择
1、变频器类型选择根据功能不同变频器可分为三种类型：普通功能型U/f控制变频器、具有转矩控制功能的高功能型U/f控制变频器、矢量控制高性能变频器，要根据负载的要求来进行合理选择。
（1）风机、泵类负载，低速下负载转矩较小，通常可以选择普通功能型。
（2）恒转矩类负载，对于传送带、提升机、搅拌机等为了实现宽范围的转速调节，往往需要增加变频器输出电压来提高深幅调速时的电机驱动转矩，具有转矩提升能力的变频器就能取得理想的控制效果，大部分厂家提供的通用型高性能变频器都具备低频转矩提升和机械性能上的“挖土机”特性，传动系统鲁棒性好等特点，从实际运行效果看，这种变频器的性价比还是相当令人满意的。
（3）对于轧钢、造纸这一类对动态性能要求较高的负载，原来多采用直流传动，当前，矢量控制型变频器已经通用化，加之笼型电动机具有坚固耐用、维护量小、价格便宜等优点，对于要求控制精度高、动态响应快的负载，采用矢量控制高性能型通用变频器是一种很好的控制方案。
2、变频器外围设备选择选用外围设备通常是为了改善变频器的应用性能，对整个传动链的执行器和负载进行保护，同时减小变频电源的高次谐波对电网和其他电气设备的影响。
（1）电源变压器电源变压器用于将高压电源变换到通用变频器所需的电压等级，比如200V量级400V量级，变压器容量的参考值通常取变频器额定容量的130%左右。
（2）受电侧负荷开关用于变频器主回路交流电的接通和关断，当系统出现过流短路和三相不平衡时能瞬时切断电源，将事故限制在较小的范围。大多数况下采用自动空气开关，当对保护时间有严格要求的场合需要采用快速熔断器进行保护。
（3）电磁接触器用于电源的开闭，在变频器保护动作时切断电源。对于电网停电后复电，可以防止自动再投入，以保护人身和设备安全。
（4）交流电抗器用于输入的交流电抗器主要抑制变频器输入侧的谐波电流，提高整个电气系统的实际功率因数，通常以采用为好。输出电抗器用于改善变频器输出电流的波形，减少电动机的噪声，一般情况下采用。
（5）制动单元及电阻用于吸收负载制动时产生的电能，对于行车提升机等位能性负载下放时，实现再生发电运行，可以做到能源的合理利用。
三、变频器的应用
1、选择变频器的应遵循的原则
通常，一台变频器能够控制多台电机，这就要确定多台电机是分期工作还是同时工作，变频器电流量的选择必须能够负载多台电机的同时运行，这样才能够保证变频器的工作效率;选择变频器的时候，其输出功率和电流不应小于被驱动异步电机的功率和电流;变频器的选择还要根据被驱动电机的具体用途和型号进行选择。
2、变频器的维护
首先，要加强日常检查，从变频器外部条件的变化情况来检查其运行状况，检查内容包括:变频器的安装环境是否有异常现象;电源电压是否符合变频器的工作电压;变频器和电机工作的时候是否有震动、噪音的异常现象;注意变频器和电机的工作时间，检查其工作时间是否过长，在运行过程中是否有过热、元件变色的现象，冷却系统是否正常。其次，要进行定期維护，无论是什么机械设备，工作时间过长、工作环境不良等因素都会引起设备及元件的老化、磨损等，变频器在使用过程中必然也会出现元件磨损、老化和异常故障的发生，所以，加强对变频器的定期保养和维护，以便及时发现老化元件和异常故障，并及时进行对老化、磨损元件的更换和异常故障的维修。需要注意的是，变频器的养护和维修要在变频器停机和所有电源都切断后才能进行，不应在变频器的工作过程中检查电路信号，避免不必要的事故发生;如果变频器发生故障但是显示的却是无故障的时候，不要轻易通电，应确保故障并查找故障原因;不应随意改变变频器的初始设定值。
3、变频器应用时应注意的问题
（1）电磁干扰
在电焊机、电解电源等高频冲击负载的场合，电网的谐波非常大，变频器在运行的时候，也会在输入或输出回路产生电流谐波，这些谐波将会对比如微机、PLC的电子元件产生一定的干扰，电网的质量也会受到一定的污染。如果干扰问题不处理好，微机系统和PLC系统的工作就得不到保障，对变频器本身也具有很大的破坏力，因此，必须注意电磁干扰问题，并要采取有效的措施，比如，变频器和其他元件接地要可靠，接地线应在保证变频器和元件正常运行的情况下尽量缩短;控制信号要使用屏蔽电缆，信号电缆和交流电源线不应平行拉接，变频器到电机的电缆屏蔽接地要尽量缩短。
（2）运行环境
很多工业生产在使用变频器的时候并没有将变频器安装在专用机房，而是直接安装于工作现场。工业生产的工作现场大多灰尘大，温度高;不同的行业，工作现场的环境条件也是不一样的，比如印染行业有粉尘、腐蚀性气体，线缆行业有金属粉尘，所以，变频器的安装必须针对不同的工作环境做出适当的调整;由于变频器在运行的时候，最高允许运行温度在50℃，运行环境的温度越高，变频器越容易出现问题，所以，安装变频器的时候要考虑散热问题，变频器最好直立安装，并要留有一定的散热空间。
结束语
变频器在工业生产、农业生产中都能被应用，变频器的应用能有效的降低耗能，节约成本，提高工作效率，提高电机使用的安全性、可靠性和高效性，对提高企业的经济效益和产品质量有着深远的意义。为了贯彻落实科学发展观和节能减排的目标，适应低碳时代的发展要求，必须对变频器采取有效的控制措施，严格变频器的应用过程，为企业实现经济效益、社会效益和生态效益多收的目的奠定坚实的基础。
参考文献
［1］朱道峰．浅谈高压变频器控制对策及实践［J］．科技与企业．2013，2(1):280．
［2］程峻祥．交流电机变频器调速的控制及应用［J］．科技信息．2007，17(23):99－100．
［3］池长城．变频器的应用与研究．［J］．科技致富向．导2012，43(13):295．