1 引言 　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)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(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，交流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)調(diào)速，其性能勝過(guò)以往任何一種交流調(diào)速方式，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而成為交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的最新潮。由于籠型電動(dòng)機(jī)占電動(dòng)機(jī)總數(shù)的比例很大，故其調(diào)速方法和控制技術(shù)無(wú)疑將成為電動(dòng)機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)，而變頻器與籠型電動(dòng)機(jī)的結(jié)合則是交流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速主要由電源頻率和極對(duì)數(shù)決定，改變電源（定子）頻率，就可進(jìn)行電動(dòng)機(jī)調(diào)速，即使進(jìn)行寬范圍的調(diào)速運(yùn)行，也能獲得足夠的轉(zhuǎn)矩。為了不使電動(dòng)機(jī)因頻率變化導(dǎo)致磁飽和而造成勵(lì)磁電流增大，引起功率因數(shù)和效率的減低,需對(duì)變頻器的電壓和頻率的比率進(jìn)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(shí)經(jīng)過(guò)適當(dāng)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(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流過(guò)大，在給定信號(hào)之后加有給定積分器，可將階躍給定信號(hào)轉(zhuǎn)換為按設(shè)定斜率逐漸變化的斜坡信號(hào)ugt，從而使電動(dòng)機(jī)的電壓和轉(zhuǎn)速都平緩的升高和降低。此外，為使電動(dòng)機(jī)可正反轉(zhuǎn)，給定信號(hào)是可正可負(fù)。因電動(dòng)機(jī)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(hào)反映極性，因此用絕對(duì)值變換器將ugt變換位置，輸出絕對(duì)信號(hào)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(hào)，經(jīng)PWM生成環(huán)節(jié)形成控制逆變器的PWM信號(hào)，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 [b]3 實(shí)際應(yīng)用 [/b]　　萊鋼中小型車間加熱爐所使用燃料為高爐/焦?fàn)t混合煤氣,助燃風(fēng)機(jī)主要是為爐子燃燒提供助燃氧, 助燃風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的大小直接關(guān)系到爐內(nèi)燃燒是否達(dá)到最佳優(yōu)化效果,是否達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)。在原設(shè)計(jì)中，助燃風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，以最大轉(zhuǎn)速恒定運(yùn)行送風(fēng)，送風(fēng)量的大小是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)入口處擋板的開口度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在正常燃燒時(shí)，常因擋板開口度檢測(cè)不準(zhǔn)而造成送風(fēng)量過(guò)大或過(guò)小，造成鋼坯過(guò)燒或欠燒，影響后面工序的正常軋制，甚至?xí)霈F(xiàn)廢品，降低成材率。而再換輥停軋期間，助燃風(fēng)機(jī)還以最大轉(zhuǎn)速恒定運(yùn)行送風(fēng)，則造成大量的能源浪費(fèi)。為提高加熱爐工作的可靠性，降低能耗，使?fàn)t膛內(nèi)的煤氣燃燒達(dá)到最佳優(yōu)化效果，在爐膛內(nèi)加裝微差壓變送器，實(shí)時(shí)檢測(cè)爐膛燃燒時(shí)的負(fù)壓，并把該信號(hào)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(fēng)機(jī)的變頻器，同步調(diào)節(jié)其輸出頻率，使助燃風(fēng)機(jī)根據(jù)燃燒要求自動(dòng)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，使其達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)。在此項(xiàng)改造中，微差壓變送器探頭的測(cè)量點(diǎn)應(yīng)選擇在爐側(cè)壁原預(yù)留探口處，這樣才能正確測(cè)量出爐內(nèi)負(fù)壓，由于所選爐內(nèi)測(cè)量點(diǎn)不同，所測(cè)出的負(fù)壓不盡相同，因此，選擇測(cè)量點(diǎn)至關(guān)重要。當(dāng)爐膛內(nèi)燃燒效果最佳時(shí)，即送風(fēng)量最佳時(shí)，其爐膛內(nèi)該點(diǎn)的x負(fù)壓值將維持在一個(gè)恒定值，即燃燒效果最佳。 　　在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試中，由于送風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性很大，所以造成送風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)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(hù)動(dòng)作而停機(jī)，因此需要把控制電動(dòng)機(jī)的變頻器的軟啟動(dòng)時(shí)間（即加速時(shí)間）和軟停止時(shí)間（即減時(shí)間）分別延長(zhǎng)70S以上，以避免變頻器因過(guò)壓保護(hù)而故障停機(jī)。 [b]4 應(yīng)用效果 [/b]　　由于風(fēng)機(jī)、泵類的負(fù)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(dòng)機(jī)定速運(yùn)轉(zhuǎn)、用擋板閥門調(diào)節(jié)風(fēng)、水量的方法，改為根據(jù)所需的風(fēng)、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(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)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(jìn)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(hù)以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程控制等功能，因而應(yīng)用比較廣泛。 [b]5 使用變頻器注意事項(xiàng) [/b]　?。?）選用在輸出側(cè)最大電流時(shí)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(duì)不可放在同一個(gè)導(dǎo)線槽之內(nèi);另外，控制電路配線與主電路配線相交時(shí)要成直角相交。 　?。?） 控制回路的配線應(yīng)該采用屏蔽雙絞線，雙絞線絞合的節(jié)距應(yīng)在案15m以下。 　?。?） 為防止多路信號(hào)的相互干擾，信號(hào)線以采用分別絞合為宜。 　　（5） 如果操作指令來(lái)自遠(yuǎn)方，需要控制電路配線變長(zhǎng)時(shí)，可以采用中繼繼電器控制。 　?。?） 地線除了可防止觸電外，對(duì)防止噪聲也很有功效，所以一定要接地。 [b]參考文獻(xiàn) [/b]　　[1] 王兆安,黃俊. 電力電子技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000,5 　　[2] 滿永奎.通用變頻器及其應(yīng)用. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996,4 　　作者簡(jiǎn)介 　　王大海（1973-） 男 工程師，畢業(yè)于武漢科技大學(xué)自動(dòng)化系，從事網(wǎng)絡(luò)工程及軟件開發(fā)工作。