变频调速技术在暖通空调中的应用

第一篇：变频调速技术在暖通空调中的应用

变频调速技术在暖通空调中的应用引言

近十几年来，随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，变频器已广泛地用于交流电动机的速度控制。因为其具有高效率的驱动性能及良好的控制特性，在各行各业得到很好的应用。在暖通空调领域应用变频调速技术，一方面可以极大地节省水泵或风机的电能，实现系统的节能运行；另一方面可以提高系统的运行品质，实现高精度控制，满足对环境的舒适度和生产工艺过程对环境的温、湿度精度要求，从而有效地提高经济效益和产品质量。变频器不仅在大型的通风、空调、供热等系统中得到了有效地利用，而且也已进入家电产品中，如家用空调器，电冰箱等家电设备中都用到了变频调速技术。可以说在暖通空调领域，凡是有需要速度控制的场合，变频器都以其操作方便、体积小、控制性能好而获得了广泛应用。

本文仅就变频器用在泵与风机中的节能运行机理、变频调速控制系统的一般组成，以及变频调速技术在暖通空调领域中的几个具体应用方向做一简单的介绍。泵与风机应用交流变频器节能的运行机理2、1 泵与风机的特性

泵与风机的轴功率N与其流量Q、扬程H(压力)之间的关系为：

N∝Q×H

当流量由Q1变化到Q2时，电动机的转速由n1变为n2，此时Q、H、N相对于转速的关系如下：

可以看出，泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比。扬程与转速的2次方成正比，流量与转速的1次方成正比。图1示出泵和风机的扬程与流量的关系曲线。

2、2 系统特性

流体在管路系统中的特性可以表达成如下的关系式：

其中H为管路系统的压差阻力；P2、P1为流体高、低压面的压强，Hz为流体高、低压面的高差。S为管路系统的阻力系数，与管路系统的沿程阻力和局部阻力以及几何形状有关。

2、3 泵与风机的工作点

根据管路系统特性所提出的流量及其相应的压头必须由泵或风机来满足。将泵或风机的性能曲线和管路系统的性能曲线同绘在一张坐标图上，如图3所示，两条曲线相交的点O就是泵或风机的工作点。其中O～O′为系统的流动阻力。

在设计工况下,泵或风机可以在流量为Q0的条件下向管路系统提供H0的扬程。

2、4 当需要的流量减少时传统的调节方法

通常泵或风机的容量是按照系统需要的最大要求而设计的，然而在实际应用中，系统大多数时间里在远小于设计容量下工作。传统的调节方法是在泵或风机的出口处加装阀门，用关小阀门加大系统局部阻力即改变管路系统特性曲线的方法来进行调节。如图4工作点从0变到1。这种方法简单有效，但严重影响了系统的效率。虽然流量减少了，但消耗在阀门上的损耗增加了，实践证明，这种调节方法在流量减少的情况下，泵或风机的轴功率基本没有改变。

2、5 变频调速的方法

如果系统安装有变频调速控制装置，当需要的流量减少时，不总采用关小阀门出口的方法，而是利用变频调速控制装置改变泵或风机电动机的转速。在减少系统流量的同时降低了系统阻力，就可以达到既减少流量，又可以极大地减少电动机的轴功率，达到节能的效果。泵或风机的轴功率与转速的3次方成正比，而流量与转速的1次方成正比，故泵或风机的轴功率与流量的3次方成正比。它们之间的关系如图6所示。从图上可以看出，当流量减小为原流量的80％时，轴功率减少为原轴功率的51％；当流量减少为原流量的60％时，轴功率减少为原轴功率的22％左右。如果和改变泵或风机出口阀门开度的方法相比，变频调速方法的节能效果是非常明显的。变频调速控制系统的组成暖通空调中用到的变频调速控制系统一般由传感器、变送器、调节器、控制器、变频器、电动机及被控制设备几部分组成。传感器用来感测被控设备中的被控参量，它可以是流量、压力、温度、湿度、气体含量等，一般是利用传感器把被控参数转换成电信号。变送器的作用是把传感器得到的电信号进行放大、整形等处理，然后统一调整为规则化的电压，如0V～5V或电流信号4mA～20mA等作为调节器的输入。调节器或控制器，它们其实就是一个由单片机组成的微型控制系统。本身具有计算、判断、逻辑分析功能。它有数字和模拟输入端、数字和模拟输出端，可以在软件的控制下实现PID或模糊控制等控制规律，还可以利用数字输出口，指挥数台电动机的调频与工频之间的切换、被控设备相关部件的开启或关闭等多种操作。变频器是利用电子器件的智能控制技术把电压频率固定的交流电变成了电压频率可变的交流电的一种控制设备。用变频器输出的频率、电压可变的交流电去驱动电动机就可以达到电动机的调速。变频器一般由供电部分、输出部分、控制部分、保护部分、显示部分和给定部分组成。容量从几十瓦到几百千瓦，既有三相的也有单项的。十多年以来，变频器的可靠性越来越强，价格越来越低，应用的领域越来越广泛。电动机和被控设备一起构成了生产过程的动力源和执行机构，用以保证生产或系统工作的正常。以上说明的控制系统是一种闭环控制系统，有时对于一些简单的控制系统也采用开环式的控制系统，这时传感器、变送器和调节器由人的五官和大脑来担任。当观测到或感觉到系统的被控参数发生偏差以后，用人工的方法去调整变频器的给定值，使电动机的速度改变，从而达到控制被控参数的目的。变频调速技术在暖通空调中的应用4、1 变风量控制系统

空调系统的设计一般都是按室内负荷和室外温湿度最不利的情况来设计的。但一年中这

种设计工况的维持时间只有数天或数十小时，绝大多数情况下都是在非满负荷下工作。我国目前大部分空调系统都是采用的定风量系统，在这种系统中，当空调冷负荷变小以后，常采用机器露点不变，再对冷却的空气进行不同程度的“再热”的方法来解决。这种方法虽然可以满足空调负荷变化的需要，但都增加了不必要的“再热”能量，是一种不经济的运行方式。变风量系统在室内冷负荷变小的时候，不是增加“再热”而是用减少风量的方法来适应负荷的变化，即去掉了“再热”又减少了风机的轴功率，如系统全年均在70％风量下工作，风机耗电约可减少一半，因此是一种节能的空调运行方式。在变频器技术不成熟以前，改变交流电动机转速的工作非常困难，限制了变风量空调系统的发展。随着变频器技术的成熟和价格的降低，变风量空调系统将得到广泛的应用。

4、2 变冷水量系统

在非设计负荷条件下，空调区域的需冷量减少，一般是采用二通阀来调节末端设备冷水的流量来适应需冷量的变化，在一级泵系统中，流过末端设备的冷水和流过冷机蒸发器的冷水是串联的。通过冷机蒸发器的水流量是不能低于所需水量额定值的，否则将导致结冰的危险。一般冷机厂家要求通过蒸发器的水流量恒定，即定流量工作。为了解决负荷侧变流与冷源侧定流量之间的矛盾，一般采用在供回水管路上设旁通管，在旁通管上装压差调节器，控制旁通管上的二通阀，即改变旁通水量的方法来解决。这样虽然可以解决上面的矛盾。但是这种系统水泵的能耗没有因为需冷量的减少而降低，因此是不经济的。为了达到既变水量又节能的目的，可以采用二级泵系统，在这种系统中冷源侧采用定流量控制的一次泵，负荷侧增加了采用变流量控制的二次泵。当系统的需冷量减少，二通阀关小，用户侧供回水管压差增大时，降低二次泵的转速以维持用户侧供回水管压差的恒定，这样就达到了节能的目的。实践证明采用具有变频调速功能的二级泵变流量冷水系统具有显著的减少输送能的节能效果。

4、3 锅炉鼓引风机的节能运行

设计人员在确定锅炉鼓引风机的电动机功率时，由于有些系数的具体数值难以准确确定，往往会造成装机容量超过锅炉最大负荷时所需功率的情况，同时锅炉不可能总在满负荷下运行，随着室外温度的提高，供暖负荷会有相应的减少，为了适应负荷的变化就要减少燃料的供应量，同时减少鼓引风机的通风量。采用关小风阀的办法可以达到减少通风量的目的，但会增加系统的阻力和噪声，是不经济的调节方法。采用变频调速技术，根据锅炉的实际燃烧情况，通过控制器直接去调节鼓引风机的转速就可以达到调节风量又节能的要求。据有关锅炉鼓引风机改造工程的实际数据，一台14MW的热水采暖锅炉的鼓引风机年节电可达18万kWh。

4、4 采暖与空调水系统的恒压点控制

采暖与空调水系统的定压常采用高架开口水箱(膨胀水箱)的方法。但有时会遇到没有适当的架设位置的困难，这时常采用气压罐定压和补给水泵等方式，气压罐定压占地面积比较大，在锅炉房面积比较小的地方难以采用。补给水泵定压又可分为间歇补水定压和连续补水定压。间歇补水定压的定压点在上、下限压力之间波动，通常波动范围为0.05MPa左右，波动范围过小，则接触开关频繁动作易于损坏。连续补水定压的工作原理如图12所示。它有两种工作方式，第一种利用自力式补水调节阀，当定压点6的压力过低时补水调节阀开大，增加进入网路的补水量，使压力上升到要求的压力，如压力过高，补水调节阀关小，减少进入网路的补水量，使压力下降到规定值。在这种工作方式下，水系统定压点的压力稳定，但补给水泵始终以50Hz的频率工作，是不经济的。第二种方式是把补给水泵改成变频调速控制，利用远传压力表测量到的定压点的实际压力值与预先设定的控制压力值在控制器中进行比较，根据其差别的大小调整控制器的输出，进而改变补给水泵运转的速度，达到恒定定压点的要求。因为补给水泵可以根据压力的不同情况在不同的频率下工作，所以可以节省补给水泵电动机的能耗。实际工作表明这种定压方式，控制精度高，定压点的压力值可以精确地控制在0.01MPa的范围内。

4、5 冷却塔风机的变速控制

冷却塔风机的作用是驱动空气与在冷凝器吸收了热量的冷却水强行进行热湿交换，以使冷却水降温后再返回冷凝器进行吸热。为使制冷设备在一定的负荷范围内稳定运行，必须使进入冷凝器的冷却水温度保持稳定。对于吸收式制冷机，冷却水温度过低将出现溶液结晶事故。对于大型封闭式离心机组，冷凝压力过低会引起电机冷却液流动不畅，可能造成电机局部过热甚至烧毁。冷却水温度过高则会降低制冷机效率。稳定冷却水温度可以采用调节运行台数或调节风机转速的方法，也可以采用利用三通阀调节通过冷却塔的水量与通过旁通水量比例的方法。利用三通阀调节旁通水量的方法，冷却水泵的输送能量并没有减少，如果把冷却水泵改成变频泵，因为流过冷凝器的水量一般情况下不能变化很大，所以变频的范围也受到了限制。较好的方法是采用变频调速技术去调节冷却塔风机转速，可以把冷却水温度控制在一个比较高的精度范围内，又可以节省风机的电耗。

4、6 变频空调器

一般的窗式空调器或分体式空调器，采用ON/OFF控制方式，这种控制方式室内温度和湿度会发生波动，影响人的舒适感。压缩机在启动时有很大的冲击电流，需要配置比连续运行时更大的电源容量，为了克服以上缺点，近几年出现了所谓的变频空调器，这种空调器中的控制器根据传感器得到的被控房间的温度值与预先给定的温度设定值比较，根据二者的偏差去控制变频器的频率输出，进而改变制冷压缩机的转速，达到调节被控房间温度的目的。使用变频空调可以达到以下效果：

(1)在轻负载时，压缩机在较低转速下工作，相对压缩机容量，蒸发器和冷凝器在相对比率较高的情况下工作，整体效率有所提高，因而可以节能。

(2)由于使用了变频技术，压缩机的开停次数减少，制冷系统的压力变化损耗减少。

(3)室内温度不再是一个波动值而是在设定值上下一个极小范围内变化。人的舒适度得到了改善。

(4)减少了电动机的启动电流，可以增加压缩机的使用寿命。日本大金公司生产一种所谓的VRV的变频控制空调系统，它分成室内机和室外机两部分。室内机中由蒸发器、风机组成。室外机由可变频的压缩机、冷凝器、冷凝风机和节流元件组成。两边通过制冷剂管路联接。一台室外机可以根据需要带数台至十几台室内机，它强大的自动控制系统可以根据系统配置的实际情况和被控点的温度情况及时地调整室外机中压缩机的转速及制冷剂的流量，使整个

系统协调一致高效地工作。该产品还有单冷型、热泵型和带热回收型几种型式。

变频调速技术在大型制冷机特别是离心式制冷机中也得到了很好的应用。如美国约克公司生产的离心式制冷机，使用了变频调速技术大大改善了制冷机的调节特性。结论

变频调速技术是随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术发展起来的一门新兴的应用技术，具有控制性能好，运行效率高，体积小，操作方便的特点，特别是在泵与风机的控制方面有很好的节能效果。暖通空调系统耗能在整个建筑物耗能中所占的比例日益增大，其中泵与风机的流体输送能耗又占了很大比例，把变频调速技术应用于暖通空调系统，对减少建筑物的整体能耗，提高系统运行效率有很大的意义。同时，应用变频调速技术还可以改进自动控制系统的控制效果，可以提高被控环境的质量和生产工艺过程对温湿度的精度要求，从而提高产品质量，有很好的经济效益和社会效益。

第二篇：水力平衡技术在暖通空调中的应用

水力平衡技术在暖通空调中的应用 标签: 动态失调 水力平衡 节能改造平衡阀

水力失调分为静态失调和动态失调两种情况。静态失调是指系统中各用户在设计状态下，实际流量与设计流量不符，这种失调是稳态的、根本性的，如不加以解决，这类问题始终存在。特别是在现有的定流量系统中，静态失调问题比较突出。动态失调是指系统中一些用户的水流量改变时，引起系统的阻力分布变化，导致其他用户流量随之改变产生失调，这种失调是变化的、动态的。新建的分户供暖系统因安装散热器温控阀，系统变流量运行，产生的失调现象属于此种失调。

暖通空调实际运行中，初、末的供回水温差小，由重力引起的垂直失调小；中期供回水温差大，由重力引起的垂直失调作用加大。特别对于下供下回系统，要求系统供回水温差应小于10℃，才能保证因重力引起的垂直失调不致太大。暖通空调系统的最初设计一般供回水温差为25℃，这样实际运行时为了避免垂直失调则系统流量必须加倍，正如前面所示将造成巨大的能源浪费。

水力平衡技术在暖通空调中的应用

按照国家规范的热工要求，应通过合理划分和均匀布置环路，并进行水力平衡计算，减少各并联环路之间压力损失的相对差额。当相对差额大于15%时，应根据水力平衡要求配置必要的水力平衡装置。水力平衡技术是所有节能措施中最重要的一项，是一切工作的基础。抛开水力平衡来谈节能则不能保证用户供暖效果，不能实现最大程度的节能。通常水力管网平衡调节靠平衡阀来实现，平衡阀是解决管网设计、施工过程中产生的最基本失调情况的一种阀门，因此，调节功能是其首要的功能。阀门的理想流量特性主要有直线流量特性、等百分比流量特性、快开流量特性三种。对于平衡阀只有采用线性流量特性和等百分比流量特性才具有良好的调节性能，其中以等百分比流量特性最好。除调节功能之外，平衡阀附加了可测量的测量接口，配合智能仪表可以精确的测量压差、流量甚至介质温度；平衡阀具有可视的数字刻度，一看就可以知道阀门的开度。

平衡阀必须经过科学调试才能达到正确发挥它的作用。kt-7gslgd与平衡阀一起被发明的还有平衡阀专用智能仪表，它与平衡阀来配合使用。平衡阀与智能仪表一起使用来检测系统运行中的实际数据，如流量、压差、温度等，帮助工作人员进行判断并且做出正确的调整。对于设计人员，应认识到系统的水力平衡是确保分户计量供热实施的重要环节，而且静态平衡是动态平衡的基础。静态平衡是指设计计算条件下各环路流量的理想分配，应对室外区域管网进行合理的统筹设计，对室内外系统要进行严格的水力平衡计算。动态平衡则是当用户进行调节时，系统能够对各环路流量进行相应合理分配。设置必要的调控设备，是为满足计量供热的需要，而不能认为设置调控设备就可取代水力平衡计算。

水力平衡技术在暖通空调中的节能效益

水力平衡技术能够真正实现系统阻力平衡，为采取其它节能措施打下良好的基础。通过此项节能技术，根据不同项目情况，一般在手工调节的基础上供热系统节能可达5%—20%左右。水力平衡的重要价值还在于改善供热品质，提高用户满意度和收费率。通过实际测试，近端用户单位流量是远端用户单位流量的数倍，为使远端用户达到16℃，近端用户室温已经超过20℃，甚至开窗户造成能源浪费。因此须进行水力平衡调试。通过加装调节装置，使各个调节装置处的流量达到计算流量值，即整个系统达到了平衡，实施水力平衡调试技术可节能10%以上。

结语

水力平衡技术的应用是改善暖通空调性能和促进节能改造的有效途径，具有很高的经济价值和社会效益，应该大力推广。

第三篇：变频调速技术在电铲、钻机设备中的应用解析

变频调速技术在电铲、钻机设备中的应用解析

随着时代的不断发展，矿山开采所使用的设备也日益尖端化、自动化、信息化。而电铲、钻机作为矿山开采中不可或缺的工具，将变频调速技术应用于电铲、钻机设备中无疑对提高工作效率，降低工的工作量，创造经济价值等都有极大的帮助。本文将针对变频调速技术在电铲、钻机中的使用现状，以及对其改进应用现状措施进行粗略的分析。以期进一步促进变频调速技术在电铲、钻机中的推广运用。

电铲、钻机大都被使用于大型矿山开采之中，这就要求有优良的电气传动系统，从而来确保大型设备如电铲、钻机等的高效率、高准确度的运作。同时这也对节约电能，提高经济效益起到巨大作用。但是，现实情况是，很多相关开采部门没能很好地利用变频调速技术在电铲、钻机中的运用。因此，有必要对相关使用现状予以关注，以期引起更多相关部门的重视。

变频调速技术在电铲、钻机设备中的使用现状解析

2.1变频调速技术在电铲设备的使用还不够广泛。我们知道，电铲是用于装载矿岩或煤炭的工具，它所面临的工作环境一般相对较恶劣，尤其是在.不好的情况下容易出现过大的冲击载荷，有时还会出现堵转情况。因而，电铲对电气传动系统有较高的要求。例如要求电气传动系统的特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率；且要求其有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加速、减速和反转等。而在我国广泛运用的直流调速电铲往往不能达到此种效果，而交流变频调速技术的应用就大大改善了这种现状。因其不仅能节约电能、使调速性能达到优良、提高工作效率、降低维护工作量等都有极大作用。但在实际运用中许多开采部门还不能很好地意识到这一点，对变频调速技术的推广也不能予以足够重视。

2.2变频调速技术在钻机设备中的推广应用还存在一定缺陷。钻机是一种在矿山开采中常用的穿孔设备。而将变频调速技术应用于钻机设备的使用当中无疑对节能，提高钻机的生产效率，降低维修工作量等都有极大益处。我国以往使用的钻机中的回转机构电动机安装在钻杆的顶端，工作条件比较恶劣，且所使用的直流电动机经常损坏，因而带来维修量大、维修难的问题，从而也就影响钻机的正常作业和工作效率的提高。因此采用经久耐用的交流型电动机取代直流电动机，用变频调速装置取代直流调速装置是现今钻机设备改进的一个方向。但是，现在的困境是许多部门不能投入一定的人力与物力、资金来改进钻机设备的局限性。这就导致变频调速技术的推广不普遍的现象。

2.3有关变频调速技术在电铲、钻机设备的推广使用的制度建设不完善，对变频调速技术的重视意识还不够强[3]。促进一项技术的推广所需要的不仅是资金、人力、物力的投入，它更需要的时间。因此，要全面改变以往电铲、钻机设备的应用状态就需要相关的制度建设，将要求制度化，将规定科学、合理化。并且要加大相关部门及其工的思想政治教育，使其认识到对电铲、钻机设备技术的及时改进与更新的重要性。现实状况往往不如人意，变频调速技术在电铲、钻机设备的推广制度建设方面尚不完善，因而实际应用变频调速技术的普及面还不够广。

对进一步改善变频调速技术在电铲、钻机设备中的应用现状的解析

3.1加大推广变频调速技术在电铲、钻机设备中的应用力度。针对现在广泛存在变频调速技术推广应用不够普遍的现状，我们需要促进变频调速技术的相关知识的普及，对它的优良之处，如能大大节约电能、提高工作效率、降低操作人员工作量等相关优点加以普及；以及对有关变频调速技术最新应用进展予以宣传。从而大大改善相关开采部门对变频调速技术在电铲、钻机中应用的认识[4]。同时，我们也要善于比较，比较变频调速技术在电铲、钻机设备中得以应用后的改进情况，并及时总结相关经验，以便促进变频调速技术的不断提升。

3.2理论联系实践，将变频调速技术真正应用于电铲、钻机的实际运用之中。我们在明白有关变频调速技术的工作原理之后，最重要的就是将其投入实际操作当中。电铲、钻机是开采作业中的两个重要工具，为使其更好地开展工作，降低各项投入成本，这就需要利用到变频调速技术。实践是检验真理的唯一标准，我们推广变频调速技术的最终目的是真正创造实际价值，将其投入电铲、钻机的实际应用中，从而提升经济与.效益。达到科技能带来无尽生产力的实际效用。

3.3完善变频调速技术在电铲、钻机中普及应用的制度建设。无规矩不成方圆，在变频调速技术的推广应用过程中，也应注意规范使用技术，强调变频调速技术在电铲、钻机中的科学应用。对使用到变频调速技术的电铲、钻机设备的日常维护应合理，并要培养专门技术人才来开展维修工作，同时，要想变频调速技术得以长久应用就少不了相关工的不断改进与创新[5]。所以，相关开采部门应开创良好平台，促使更多的工对变频调速技术在电铲、钻机设备中的使用予以不断改造，争取创造更大的经济效益。而这些目标的实现都需要一个科学的制度建设。

变频调速技术的出现无疑符合时代要求，有关开采部门应加大变频调速技术在电铲、钻机设备中的普及应用力度，因其能进一步促进电铲、钻机的安全、高效、可靠、稳定的运作。从而降低整个工作过程中的人力物力投入，达到最优的工作状态。上文里对变频调速在电铲、钻机设备中的应用现状解析并不全面，对进一步改善其应用现状的措施分析的也不到位。对这一课题的完善还需要相关人员的共同努力，相信只要大家理论结合实际，并学会借鉴、改进，促使变频调速在电铲、钻机设备中的广泛应用将是一件较为容易的事情。

第四篇：《变频调速应用》课程教学大纲

《变频调速应用》课程教学大纲

Variable Voltage and Variable Frequency Technology 课程编号：2000652

适用专业：电气工程及其自动化

学 时 数：32 学 分 数：2

执 笔 者：汤钰鹏 编写日期：2002年5月

一、课程的性质和目的

课程性质：《变频调速应用》是电气工程及其自动化专业的专业选修课。

主要任务：通过对《变频调速技术及应用》课程的学习，使学生对异步电动机变频调速系统有一个系统的了解，对变频调速方法的特点、重要性、应用领域有一个正确的认识，为在今后工作中解决实际问题打下良好的基础。

二、课程教学内容:

第一章 交流调速系统概述（讲授4学时）

了解交流调速传动的发展过程及其应用领域、应用目的，了解异步电动机的基本调速方法、了解变频器的基本分类。

重点：变频调速方法及特点。

第二章 异步电动机的变频调速（讲授4学时）

了解异步电动机在非正弦电源供电情况下的运行特点，掌握异步电动机的变频运行方式、运行特性（包括V/F运行方式、恒磁通运行方式和恒功运行方式）；掌握在非正弦电源供电情况下异步电动机的磁通、电流、转矩分析方法及特点。

重点：异步电动机的变频运行方式、运行特性。

第三章 变频器的结构及工作原理（讲授2学时）

了解变频器的基本结构及工作原理，掌握逆变器的工作原理。重点：交直交电压型逆变器的工作原理。

第四章 脉宽调制技术（讲授8学时，实验4学时）

了解脉宽调制方式的种类和脉宽调制技术的作用。

重点：正旋脉宽调制技术、磁通轨迹控制（电压空间矢量控制）脉宽调制技术。第五章 变频调速系统（讲课2学时）

了解变频调速系统的构成、控制对象和控制方式。

重点：异步电动机、变频器和外围设备的选择。

第六章 通用变频器的运行功能（讲课2学时、实验2学时）

了解通用变频器的运行功能，掌握通用变频器的参数设置方法。

重点：变频器运行功能的选择。

第七章 通用变频器的应用（讲课4学时）

了解通用变频器的应用情况及其应用领域的相关技术，掌握通用变频器的应用方法。

重点：通用变频器的应用方法。

三、课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试等。通过各个教学环节重点培养学生分析问题和解决问题的能力。

（一）课堂讲授

以案例教学和实验教学为主，教学中多提问题以引导学生思考，设置适当的课堂讨论，以加深学生对知识的理解和提高学生对知识的应用能力。

（二）课外习题

第一章1题、第二章2题、第三章1题、第四章2题、第五章1题、第六章2题。

（三）实验

开设6个学时的开放性实验，让学生了解电压型变频器的基本结构、熟悉输入测、直流测、输出测的电压波形和电流波形，掌握改善电流波形的方法。熟悉通用变频器的各项运行功能，掌握通用变频器的参数设置方法。

（四）考试环节

考试形式分为笔试和实际操作考试两部分，考试题型分为：简答题、论述题等。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课为“电机学”、“电力电子技术”等。

五、建议教材与教学参考书

1．满永奎编著，《通用变频器及其应用》机械工业出版社

2．吴忠智编著，《变频器应用手册 》 机械工业出版社

第五篇：《变频调速应用》课程教学大纲

《变频调速应用》课程教学大纲

Variable Voltage and Variable Frequency Technology 课程编号：2000652

适用专业：电气工程及其自动化

学 时 数：32 学 分 数：2

执 笔 者：汤钰鹏 编写日期：2002年5月

一、课程的性质和目的

课程性质：《变频调速应用》是电气工程及其自动化专业的专业选修课。

主要任务：通过对《变频调速技术及应用》课程的学习，使学生对异步电动机变频调速系统有一个系统的了解，对变频调速方法的特点、重要性、应用领域有一个正确的认识，为在今后工作中解决实际问题打下良好的基础。

二、课程教学内容:

第一章 交流调速系统概述（讲授4学时）

了解交流调速传动的发展过程及其应用领域、应用目的，了解异步电动机的基本调速方法、了解变频器的基本分类。

重点：变频调速方法及特点。

第二章 异步电动机的变频调速（讲授4学时）

了解异步电动机在非正弦电源供电情况下的运行特点，掌握异步电动机的变频运行方式、运行特性（包括V/F运行方式、恒磁通运行方式和恒功运行方式）；掌握在非正弦电源供电情况下异步电动机的磁通、电流、转矩分析方法及特点。

重点：异步电动机的变频运行方式、运行特性。

第三章 变频器的结构及工作原理（讲授2学时）

了解变频器的基本结构及工作原理，掌握逆变器的工作原理。重点：交直交电压型逆变器的工作原理。

第四章 脉宽调制技术（讲授8学时，实验4学时）

了解脉宽调制方式的种类和脉宽调制技术的作用。

重点：正旋脉宽调制技术、磁通轨迹控制（电压空间矢量控制）脉宽调制技术。第五章 变频调速系统（讲课2学时）

了解变频调速系统的构成、控制对象和控制方式。

重点：异步电动机、变频器和外围设备的选择。

第六章 通用变频器的运行功能（讲课2学时、实验2学时）

了解通用变频器的运行功能，掌握通用变频器的参数设置方法。

重点：变频器运行功能的选择。

第七章 通用变频器的应用（讲课4学时）

了解通用变频器的应用情况及其应用领域的相关技术，掌握通用变频器的应用方法。

重点：通用变频器的应用方法。

三、课程教学的基本要求

本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试等。通过各个教学环节重点培养学生分析问题和解决问题的能力。

（一）课堂讲授

以案例教学和实验教学为主，教学中多提问题以引导学生思考，设置适当的课堂讨论，以加深学生对知识的理解和提高学生对知识的应用能力。

（二）课外习题

第一章1题、第二章2题、第三章1题、第四章2题、第五章1题、第六章2题。

（三）实验

开设6个学时的开放性实验，让学生了解电压型变频器的基本结构、熟悉输入测、直流测、输出测的电压波形和电流波形，掌握改善电流波形的方法。熟悉通用变频器的各项运行功能，掌握通用变频器的参数设置方法。

（四）考试环节

考试形式分为笔试和实际操作考试两部分，考试题型分为：简答题、论述题等。

四、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的先修课为“电机学”、“电力电子技术”等。

五、建议教材与教学参考书

1．满永奎编著，《通用变频器及其应用》机械工业出版社 2．吴忠智编著，《变频器应用手册 》 机械工业出版社

1、变频器的分类方式？(1)、按变换频率方法分

a、交直交变频器 先由整流器将电网中的交流电流整流成直流电，经过滤波，而后由逆变器再将直流逆变成交流供给负载； b、交交变频器 只用一个变换环节就可以把恒压恒频的交流电源变换成变压变频电源，因此又称直接变频装置

(2)、按主电路工作方法分

a、电压型变频器 当中间直流环节采用大电容滤波时，称为电压型变频器b、电流型变频器 采用高阻抗电感滤波时成为电流型变频器

(3)、按变频器调压方法分

PAM变频器： 逆变器负责调节输出频率，通过改变直流环节的电压或电流来改变输出电压或电流；PWM变频器： PWM方式是在变频器输出波形的一个周期产生多个脉冲波，其等值电压为正弦波，波形较平滑

(4)、按控制方式分

a、U/F控制变频器 采用普通的VVVF控制方式实现； b、SF控制变频器 采用转差频率控制方式实现；c、VC控制变频器 采用矢量控制方式实现

2、一般的通用变频器包含哪几种电路？

整流电路、中间直流电路、逆变电路、制动电路、控制电路

3、四种调速方式？

（1）变频调速（2）变转差调速（3）串级调速（4）变极调

4、变频器调速系统的调试方法有哪些？

空载实验、带负载测试、全速停机试验、正常运行试验

5、变频器过流跳闸和过载跳闸的区别是什么？

过流主要用于保护变频器，而过载主要用于保护电动机。因为变频器的容量有时需要比电动机的容量加大一挡或两挡，这种情况下，电动机过载时，变频器不一定过流。过载保护由变频器内部的电子过热保护功能进行，在预置电子过热保护功能时，应该准确地预置“电流取用比”即电动机额定电流和变频器额定电流之比的百分数、