【用途】近年來，隨著微電子技術(shù)及IGBT功率器件的迅速發(fā)展，作為交流電機(jī)主要調(diào)速方式的變頻調(diào)速技術(shù)也獲得了前所未有的發(fā)展。尤其是矢量控制變頻器，以其優(yōu)異的控制性能在調(diào)速領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，在港口機(jī)械、冶金、造紙、建材、電子、電梯等多個(gè)領(lǐng)域得到迅速推廣。

根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的不同調(diào)速要求，可采用不同性能的變頻器調(diào)速系統(tǒng)。V/F控制系統(tǒng)雖然簡單，但靜、動性能均不理想；矢量控制方式的控制系統(tǒng)較復(fù)雜，但其性能高，可以達(dá)到或超過直流調(diào)速系統(tǒng)。變頻器傳動具有它固有的優(yōu)勢，應(yīng)用到不同的生產(chǎn)機(jī)械上，可實(shí)現(xiàn)不同的用途，獲得相應(yīng)的效益。

1空調(diào)類負(fù)載

???寫字樓、商場和一些超市、廠房都有中央空調(diào)，在夏季的用電高峰，空調(diào)有用電量很大，因而用變頻裝置，拖動空調(diào)系統(tǒng)的冷凍泵、冷水泵、風(fēng)機(jī)是一項(xiàng)非常好的節(jié)電技術(shù)。目前，全國出現(xiàn)不少專做空調(diào)節(jié)電公司，其中主要技術(shù)是變頻調(diào)還節(jié)電。

2風(fēng)機(jī)類負(fù)載

????風(fēng)機(jī)類負(fù)載，系量大面廣設(shè)備，鋼廠、電廠、有色、礦山、化工、紡織、化纖、水泥、造紙等行業(yè)應(yīng)用較多。多數(shù)采用調(diào)節(jié)檔板開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量，浪費(fèi)大量電能，采用變頻調(diào)速，即可節(jié)電，又減少機(jī)械磨損，延長設(shè)備壽命。

3泵類負(fù)載

泵類負(fù)載，量大面廣，包括水泵、油泵、化工泵、泥漿泵、砂泵等，有低壓中小容量泵，也有高壓大容量泵。

4壓縮機(jī)類負(fù)載

壓縮機(jī)也是應(yīng)用廣泛類負(fù)載，低壓的壓縮機(jī)在各工業(yè)部門都普遍應(yīng)用，高壓大容量壓縮機(jī)的鋼鐵（如制氧機(jī)）、礦山、化肥、乙烯都有較多應(yīng)用。采用變頻調(diào)速，使氣體的壓力、流量得到平穩(wěn)的控制，均帶來啟動電流小、節(jié)電、優(yōu)化設(shè)備使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。

鋼鐵生產(chǎn)過程中的混合煤氣加壓機(jī)，它是將來自高爐和焦化的煤氣混合后加壓，由2500Pa左右升高至8500Pa，以供給軋鋼、燒結(jié)等煤氣負(fù)載。加壓機(jī)的出口壓力必須保持穩(wěn)定，否則會出現(xiàn)廢品甚至事故，而以往一般采用手動“打回流”和增開/減開加壓機(jī)組的辦法來調(diào)節(jié)加壓機(jī)的出口壓力。不僅浪費(fèi)大量的能源，而且也不能保證壓力恒定。采用變頻調(diào)速自動調(diào)節(jié)方案，通過壓力閉環(huán)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加壓機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保證加壓機(jī)出口壓力的恒定。提高了設(shè)備綜合效率。

5軋機(jī)負(fù)載

????在冶金行業(yè)，過去大型軋機(jī)多用交交變頻，近年用交---直---交變頻，軋機(jī)交流化已是一種趨勢。尤其在輕負(fù)載軋機(jī)，組采用通用型變頻器，滿足低頻帶載啟動，機(jī)架間同步運(yùn)行，恒張力，操作簡單可靠。

6卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載

卷揚(yáng)機(jī)類負(fù)載，采用變頻調(diào)速，穩(wěn)定、可靠。鐵廠的高爐卷揚(yáng)設(shè)備是主要的煉鐵輸送設(shè)備。它要求啟、制動平穩(wěn)，加減速均勻，可靠性高。原多采用串極、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式，效率低、可靠性差。用交流變頻替代上述調(diào)速方式，可以取得理想的效果。高爐卷揚(yáng)設(shè)備控制系統(tǒng)采用變頻加制動單元和制動電阻取代原直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式，精度高、運(yùn)行平穩(wěn)、機(jī)械特性強(qiáng)、料車停車位置準(zhǔn)確，杜絕了掉道事故，減輕了工人勞動強(qiáng)度，降低了噪聲，節(jié)電且增產(chǎn)，多年使用未出現(xiàn)故障，效果顯著。

7轉(zhuǎn)爐類負(fù)載

轉(zhuǎn)爐類負(fù)載，用交流變頻替代直流機(jī)組簡單可靠，運(yùn)行穩(wěn)定。轉(zhuǎn)爐傾動和氧槍升降采用交流變頻調(diào)速拖動，轉(zhuǎn)爐、氧槍主要傳動系統(tǒng)引起的熱停工減少90%以上。為鋼廠穩(wěn)定生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

8輥道類負(fù)載（滾筒類）

輥道類負(fù)載，多在鋼鐵冶金行業(yè)，采用交流電機(jī)變頻控制，可提高設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性。變頻裝置拖動交流電機(jī)并和PLC接口，調(diào)速精度高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)備可靠性高，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量。由于變頻制動效果好，省去了機(jī)械制動閘。由于速度連續(xù)可調(diào)，省卻了大量減速機(jī)裝置，同時(shí)改善了生產(chǎn)環(huán)境，消除了噪音。單節(jié)電一項(xiàng)，一年半就可收回全部變頻裝置的投資。變頻器應(yīng)用于輥道類負(fù)載，可以采用一臺變頻裝置帶多臺籠式電機(jī)的技術(shù)。

9大型窖爐煅燒爐類負(fù)載

冶金、建材、燒堿等大型工業(yè)轉(zhuǎn)窖（轉(zhuǎn)爐）以前大部創(chuàng)始采用直流、整流子電機(jī)、滑差電機(jī)、串極調(diào)速或中頻機(jī)組調(diào)速。由于這些調(diào)速方式或有滑環(huán)、或效率低，近年來，不少單位采用交流變頻控制，效果極好。用正流子電機(jī)和滑差電機(jī)拖動，故障多，經(jīng)常跳閘，維修量極大。由于現(xiàn)場環(huán)境惡劣，導(dǎo)電塵埃多，電機(jī)火花不斷。刷握、碳刷璨換不斷。采用變頻調(diào)速裝置，低頻啟動好，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、操作簡單，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

10吊車、翻斗車類負(fù)載

吊車、翻斗車等負(fù)載轉(zhuǎn)矩大且要平穩(wěn)，正反頻繁且要可靠。變頻裝置4控制吊車、翻斗車滿足這些要求。

11拉絲機(jī)類負(fù)載

生產(chǎn)鋼絲的拉絲機(jī)，要求高速、連續(xù)。鋼絲強(qiáng)度200kg/mm2，調(diào)速系統(tǒng)精度高、穩(wěn)定度高且要求同步。采用變頻控制，用異步機(jī)取代了直流機(jī)，提高了設(shè)備可靠性，節(jié)電26%，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

12運(yùn)送車類負(fù)載

煤礦的原煤裝運(yùn)列車或鋼廠的鋼水運(yùn)送車等采用變頻技術(shù)后起?？焖伲^載能力強(qiáng)，正反轉(zhuǎn)靈活，達(dá)到煤面平整、重量正確（不多裝或少裝），運(yùn)駛速度快而平穩(wěn)，基本上不需要人工操作，提高原煤生產(chǎn)效率，安全可靠，節(jié)約電能效果很好。

13電梯高架游覽車類負(fù)載

由于電梯是載人工具，要求拖動系統(tǒng)可靠，又要頻繁的加減速和正反轉(zhuǎn)，電梯動態(tài)特性和可靠性的提高，便增加了電梯乘坐的安全感、舒適感和效率。過去電梯調(diào)速直流居多，近幾年逐漸轉(zhuǎn)為交流電機(jī)變頻調(diào)速。

14給料機(jī)類負(fù)載

冶金、電力、煤炭、化工等行業(yè)，給料機(jī)眾多，無論圓盤給料機(jī)，還是振動給料機(jī)，采用變頻調(diào)速，效果均顯著。圓盤給料機(jī)采用變頻調(diào)速后，由于是異步機(jī)，可靠性高、節(jié)電，更重要的是溫度變送器閉環(huán)保證了輸送物料的準(zhǔn)確，不至于使氧化劑輸送過量超溫而造成事故，保證了生產(chǎn)的有序性。

15堆取料機(jī)類負(fù)載

堆取料機(jī)是煤場、碼頭、礦山堆取的主要設(shè)備，主要功能是堆料和取料。原堆取料機(jī)，其堆料和取料均為手動操作，生產(chǎn)效率低，工人勞動強(qiáng)度大，采用變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)自動堆料和半自動取料，提高了設(shè)備可靠性，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，無沖擊和搖動現(xiàn)象，取料過程按勞取酬/cos￠規(guī)律回轉(zhuǎn)調(diào)速，提高了斗輪回轉(zhuǎn)取料效率和皮帶運(yùn)煤的均勻度，很受工人歡迎。

16破碎機(jī)類負(fù)載

冶金礦山、建材應(yīng)用不少破碎機(jī)、球磨機(jī)，該類負(fù)載采用用交流變頻調(diào)速裝置拖動和工業(yè)控制機(jī)控制，提高了設(shè)備可靠性，減少了維修費(fèi)用，提高了自動化程度，提高了效率，效果顯著。

17攪拌機(jī)類負(fù)載

化工、醫(yī)藥行業(yè)攪拌機(jī)非常之多，采用變頻調(diào)速成取代其它調(diào)速方式，好處特多。

發(fā)酵罐若用齒輪調(diào)速，如遇攪拌速度變化需拆卸三角皮帶，既笨重又不安全。采用變頻調(diào)速后發(fā)酵過程明顯好轉(zhuǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了維修，僅減少三角帶費(fèi)用就節(jié)省能節(jié)省下來，減少了工人勞動強(qiáng)度，有益于工廠，有益于工人。

18紡絲機(jī)類負(fù)載

紡絲的工藝復(fù)雜，工位多，要求張力控制，有的要求位置控制。采用了“同步運(yùn)行方式”，設(shè)置“無張力控制環(huán)節(jié)”、“松緊架同步裝置”，“總線速度控制方式”、“轉(zhuǎn)矩矢量控制”等技術(shù)，可使整條生產(chǎn)的所有處理單元同步運(yùn)行，平穩(wěn)可靠，牽伸倍率由1.04到1.4，年降低故障、節(jié)省維修費(fèi)

19特種電源類負(fù)載

許多電源，如實(shí)驗(yàn)電源、飛機(jī)拖動電源（400Hz）都可用變頻裝置來完成，好處是投資少、見效快、體積小、操作簡單。粘膠纖維行業(yè)紡絲設(shè)備多數(shù)是高速電機(jī)，眾多的紡綻電機(jī)為150Hz/160V。長期以來，國內(nèi)粘膠行業(yè)一直使用電動—發(fā)電機(jī)中頻電源供電，稱動變頻。由于這種方法弊病太多，而逐步采用交流變頻電源供電，稱靜變頻，比動變頻有明顯的優(yōu)勢。

(a)可靠運(yùn)行多年，未發(fā)生故障跳閘

(b)運(yùn)行穩(wěn)定，電壓、頻率波動極??；

(c)調(diào)頻方便，為工廠生產(chǎn)不同捻度的絲餅創(chuàng)造了條件；

(d)噪音小，改善了操作人員的環(huán)境；

(e)提高了產(chǎn)品質(zhì)量。(f)增加了產(chǎn)量。(g)節(jié)電13%。

20聚酯切片類負(fù)載

聚酯切片是石化行業(yè)主要產(chǎn)品之一，由于變頻調(diào)速精度高，便于多個(gè)控制點(diǎn)控制?，平穩(wěn)可靠、使用變頻調(diào)速后可以增加產(chǎn)品產(chǎn)量，給企業(yè)帶來極大好處。許多企業(yè)在擴(kuò)容時(shí)均采用變頻調(diào)整技術(shù)。

21造紙機(jī)類負(fù)載

我國造紙工業(yè)的紙機(jī)，要求精度高的多要用SCR直流調(diào)速方式，有的用滑差電機(jī)、整流子電機(jī)。由于存在滑環(huán)和炭刷造成可靠性和精度不高。導(dǎo)致造紙機(jī)械落后，一般車速只有200m/min左右，難同國外2000m/min相比。因而造紙機(jī)械的變頻化已是大勢所趨。寶雞五一造紙總廠造紙機(jī)采用變頻調(diào)速替代原直流晶閘管拖動系統(tǒng)，運(yùn)行可靠、穩(wěn)定、操作簡便、無須專人值班，車速可開到500m/min以上，在線無極調(diào)速，穩(wěn)定率達(dá)到100%，提高了產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量。降低了成本、消耗、減輕了工人勞動強(qiáng)度，節(jié)電35—40%。

22洗熨設(shè)備類負(fù)載

較大賓館的洗衣機(jī)和熨衣設(shè)備以往多采用機(jī)械調(diào)速或者變極調(diào)速，只能提供一種速度或幾種速度，對需要多次反復(fù)洗熨的織物不甚理想。采用變頻調(diào)速，大大提高洗衣機(jī)的效率。

23音樂噴泉類負(fù)載

非常招攬游人的音樂噴泉，其水的高低和量的大小是靠變頻控制的。亞洲噴水最高的廣東河源市音樂噴泉和規(guī)模很大的山東濟(jì)南市泉城廣場音樂噴泉均屬于此，在施工音樂噴泉時(shí)，要注意變頻器的諧波對控制系統(tǒng)的干擾。

24磨床等機(jī)械類負(fù)載

磨床主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速很高，需要電源的頻率也高，有200Hz、400Hz甚至800Hz。以前主軸電機(jī)的電源多由中頻發(fā)電機(jī)組拖動。中頻機(jī)組體積小、效率低、噪聲大、故障多、精度差。

25卷煙機(jī)類負(fù)載

卷煙行業(yè)過去進(jìn)口的卷煙機(jī)，不論莫林8、還是莫林10，均不是無極調(diào)速。因而，在卷煙行業(yè)主要是解決無極調(diào)速和可靠性問題，技術(shù)簡單，變頻器用法簡單，收效極大。

26減振和降低噪音型負(fù)載

不少負(fù)載，如大型空壓機(jī)、中頻機(jī)組等噪聲大、振動大。采用變頻技術(shù)，可以減振降噪，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。武漢石油化工廠碼頭螺桿泵是作為油輪卸油用，卸油掃艙時(shí)振動和噪聲很大。因?yàn)檎駝油构芗芑蝿?，閥門和躉船破裂，噪聲超過90分鐘貝，振動和噪聲成為卸船掃艙的大難問題。通過變頻調(diào)速，控制最佳狀態(tài)，使螺桿泵出口壓力恒定，把振動和噪聲控制在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

27印染機(jī)類負(fù)載

????大部分印染機(jī)械都是多單元聯(lián)合工作設(shè)備。工藝上要求各單元以相同的線速度同步運(yùn)行并保持張力恒定。否則會斷布、纏布色度不均、色彩度不夠,縮水率過大等質(zhì)量問題.以往的印染機(jī)械無論是共電源方式或分電源方式都是采用直流調(diào)速系統(tǒng).

??因?yàn)橹绷麟姍C(jī)固有的缺點(diǎn),印染行業(yè)逐步采用交流變頻技術(shù).園網(wǎng)印花機(jī)由進(jìn)布單元、印花單元、烘房導(dǎo)帶單元及落布單元四部分組成,屬于印染調(diào)速系統(tǒng)復(fù)雜的一種.采用變頻調(diào)速形成速度鏈控制。同步性能好,精度高,可靠性高。

28注塑機(jī)類負(fù)載

??注塑機(jī)是塑料加工成型的關(guān)鍵設(shè)備,數(shù)量多,耗電大。過去的節(jié)電方式多為通過Δ型(角型)轉(zhuǎn)換Y型(星型)來節(jié)電的,效果一般。采用變頻調(diào)速不改變注塑機(jī)原來的結(jié)構(gòu),控制油泵幾個(gè)過程的壓力或流量(如鎖模、合膜、射膠、保壓、脫模、退模等),可節(jié)電20%-52%,較好的取代過去的比例閥節(jié)流調(diào)速方式,大幅度降低能耗,珠三角的不少注塑廠都進(jìn)行了變頻改造。改造注塑機(jī)時(shí)要注意合模加速,否則產(chǎn)量降低,注意輸入端和輸出端的諧波干擾。

29污水處理等環(huán)保類負(fù)載

??環(huán)境保護(hù)越來越被重視,它關(guān)系到人類賴以生存的環(huán)境,連申奧也有環(huán)境指標(biāo).于是乎清潔能源、綠色城市均出現(xiàn)了。變頻調(diào)速可用在三各方面的環(huán)保類負(fù)載.一是工業(yè)污水處理,二是垃圾電廠,三是工業(yè)排煙、排氣、除塵的控制。如廣州煉油廠,曝氣機(jī)是污水處理的一種攪拌機(jī)改用籠式電機(jī)變頻調(diào)速后提高產(chǎn)品可靠性,節(jié)電40%以上,同時(shí)提高了活性污泥微生物群的壽命,提高了污水處理的效果.再如佛山拉機(jī)電廠再工藝中選用52臺變頻器?？梢娮冾l調(diào)速已成為環(huán)境保護(hù)的主要設(shè)備。

30玻璃、陶瓷、制藥、飲料、食品、包裝等生產(chǎn)負(fù)載

??玻璃、陶瓷、制藥、飲料、食品、包裝等生產(chǎn)線采用變頻調(diào)速，均取得好的效果。深圳蛇口浮法玻璃、深圳中康玻璃在其生產(chǎn)線的傳輸?shù)冗^程均采用變頻調(diào)速，提高了工藝精度。

31海上采油平臺類負(fù)載

石油鉆井采用交流電機(jī)變頻調(diào)速要比直流調(diào)速好得多，尤其是在風(fēng)沙、灰塵大的地方，因?yàn)榻涣麟姍C(jī)可靠。海洋石油平臺，也需要變頻調(diào)速裝置因?yàn)閷惭b龐大的柴油發(fā)電機(jī)組，運(yùn)輸、吊裝都不方便。此項(xiàng)工程加快了采油投產(chǎn)速度，節(jié)省資金50美元。吊裝實(shí)現(xiàn)軟啟動，起動平穩(wěn)，無沖擊電流，使用方便。

32潛油電泵類負(fù)載

潛油電泵采油是油田采油的一種方式。潛油電泵在1800m以下的油井內(nèi)工作，多數(shù)采用工頻全壓啟動、恒速運(yùn)行，有下述弊?。孩艈与娏鬟^大，會損壞電機(jī)絕緣；⑵產(chǎn)生沖擊扭矩，損壞機(jī)泵結(jié)構(gòu)；⑶泵突然產(chǎn)生較大吸力，容易吸入砂子，造成卡泵。且無穩(wěn)壓系統(tǒng)和井下液面波動較大，造成電壓、電流不穩(wěn)定，使?jié)撚碗姍C(jī)過勵磁和欠勵磁，引起故障。采用變頻器+控制保護(hù)單元+波形處理單元+專用升壓變壓器的潛油電泵控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了軟啟動、控制平穩(wěn)，節(jié)電27.6%，并減少了欠壓、躺井、砂卡現(xiàn)象，提高了采油量。

未完待續(xù)：變頻器的用途及使用簡述（二）