1 引言 　　隨著科學技術(shù)的進步,大功率晶體管電子技術(shù)的迅速發(fā)展、大規(guī)模集成電路和微機技術(shù)的突飛猛進，交流電動機變頻調(diào)速技術(shù)已日臻完善，變頻調(diào)速器用于交流異步電動機調(diào)速，其性能勝過以往任何一種交流調(diào)速方式，而且結(jié)構(gòu)簡單，因而成為交流電動機調(diào)速的最新潮。由于籠型電動機占電動機總數(shù)的比例很大，故其調(diào)速方法和控制技術(shù)無疑將成為電動機控制的關(guān)鍵技術(shù)，而變頻器與籠型電動機的結(jié)合則是交流電動機調(diào)速系統(tǒng)的最佳選擇。 [b]2 恒壓頻比交直交變頻器控制原理 [/b]　　異步電動機的轉(zhuǎn)速主要由電源頻率和極對數(shù)決定，改變電源（定子）頻率，就可進行電動機調(diào)速，即使進行寬范圍的調(diào)速運行，也能獲得足夠的轉(zhuǎn)矩。為了不使電動機因頻率變化導致磁飽和而造成勵磁電流增大，引起功率因數(shù)和效率的減低,需對變頻器的電壓和頻率的比率進行控制，使該比率保持恒定，即恒壓頻比控制，以維持氣隙磁通為額定值。 　　使用PWM控制交直交變頻器恒壓頻比控制方式原理圖如圖1所示，轉(zhuǎn)速給定既作為調(diào)節(jié)加減速度的頻率f的指令值，同時經(jīng)過適當分壓，也被作為定子電壓u1的指令值，該f指令值和u1指令值之比就決定了U/f比值。由于頻率和電壓由同一給定值控制，因此可以保證壓頻比為恒定。為防止電動機啟動電流過大，在給定信號之后加有給定積分器，可將階躍給定信號轉(zhuǎn)換為按設(shè)定斜率逐漸變化的斜坡信號ugt，從而使電動機的電壓和轉(zhuǎn)速都平緩的升高和降低。此外，為使電動機可正反轉(zhuǎn)，給定信號是可正可負。因電動機的轉(zhuǎn)向由變頻器輸出電壓的相序決定，不需要由頻率和電壓給定信號反映極性，因此用絕對值變換器將ugt變換位置，輸出絕對信號uabs，uabs經(jīng)電壓頻率控制環(huán)節(jié)處理后，得出電壓及頻率的指令信號，經(jīng)PWM生成環(huán)節(jié)形成控制逆變器的PWM信號，再經(jīng)驅(qū)動電路控制變頻器中IGBT的通斷，使變頻器輸出所需頻率、相序和大小的交流電壓，從而控制交流電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 [b]3 實際應用 [/b]　　萊鋼中小型車間加熱爐所使用燃料為高爐/焦爐混合煤氣,助燃風機主要是為爐子燃燒提供助燃氧, 助燃風機送風量的大小直接關(guān)系到爐內(nèi)燃燒是否達到最佳優(yōu)化效果,是否達到最佳燃燒狀態(tài)。在原設(shè)計中，助燃風機啟動后，以最大轉(zhuǎn)速恒定運行送風，送風量的大小是通過調(diào)節(jié)風機入口處擋板的開口度來實現(xiàn)的，在正常燃燒時，常因擋板開口度檢測不準而造成送風量過大或過小，造成鋼坯過燒或欠燒，影響后面工序的正常軋制，甚至會出現(xiàn)廢品，降低成材率。而再換輥停軋期間，助燃風機還以最大轉(zhuǎn)速恒定運行送風，則造成大量的能源浪費。為提高加熱爐工作的可靠性，降低能耗，使爐膛內(nèi)的煤氣燃燒達到最佳優(yōu)化效果，在爐膛內(nèi)加裝微差壓變送器，實時檢測爐膛燃燒時的負壓，并把該信號傳送到PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)與設(shè)定值比較后其差值模擬量送入控制助燃風機的變頻器，同步調(diào)節(jié)其輸出頻率，使助燃風機根據(jù)燃燒要求自動調(diào)節(jié)送風量，使其達到最佳燃燒狀態(tài)。在此項改造中，微差壓變送器探頭的測量點應選擇在爐側(cè)壁原預留探口處，這樣才能正確測量出爐內(nèi)負壓，由于所選爐內(nèi)測量點不同，所測出的負壓不盡相同，因此，選擇測量點至關(guān)重要。當爐膛內(nèi)燃燒效果最佳時，即送風量最佳時，其爐膛內(nèi)該點的x負壓值將維持在一個恒定值，即燃燒效果最佳。 　　在現(xiàn)場調(diào)試中，由于送風機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動慣性很大，所以造成送風機的電動機在啟動或停止間處于發(fā)電狀態(tài)，從而引起控制它的變頻器保護動作而停機，因此需要把控制電動機的變頻器的軟啟動時間（即加速時間）和軟停止時間（即減時間）分別延長70S以上，以避免變頻器因過壓保護而故障停機。 [b]4 應用效果 [/b]　　由于風機、泵類的負載轉(zhuǎn)矩通常與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立成正比，因此，把以前電動機定速運轉(zhuǎn)、用擋板閥門調(diào)節(jié)風、水量的方法，改為根據(jù)所需的風、水量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，就可以獲得有效的節(jié)電效果。圖2給出了助燃風機轉(zhuǎn)速、風量控制與功率之間關(guān)系。 　　理想曲線表示采用效率為100%調(diào)速裝置進行轉(zhuǎn)速控制所需的功率，與擋板控制相比較，變頻器控制效率最高，接近于理想曲線，節(jié)能效果顯著，有較高的控制精度及較寬的調(diào)速范圍，便于使用和維護以及易于實現(xiàn)自動控制及遠程控制等功能，因而應用比較廣泛。 [b]5 使用變頻器注意事項 [/b]　　（1）選用在輸出側(cè)最大電流時的電壓下降為額定電壓2%以下的電纜尺寸。 　?。?）弱電控制接線距離電力電源線至少要100m以上，絕對不可放在同一個導線槽之內(nèi);另外，控制電路配線與主電路配線相交時要成直角相交。 　　（3） 控制回路的配線應該采用屏蔽雙絞線，雙絞線絞合的節(jié)距應在案15m以下。 　　（4） 為防止多路信號的相互干擾，信號線以采用分別絞合為宜。 　?。?） 如果操作指令來自遠方，需要控制電路配線變長時，可以采用中繼繼電器控制。 　　（6） 地線除了可防止觸電外，對防止噪聲也很有功效，所以一定要接地。 [b]參考文獻 [/b]　　[1] 王兆安,黃俊. 電力電子技術(shù). 北京:機械工業(yè)出版社,2000,5 　　[2] 滿永奎.通用變頻器及其應用. 北京:機械工業(yè)出版社,1996,4 　　作者簡介 　　王大海（1973-） 男 工程師，畢業(yè)于武漢科技大學自動化系，從事網(wǎng)絡(luò)工程及軟件開發(fā)工作。