變頻器啟動時序協商控制PC技術及應用

摘要：本文主要通過介紹變頻器及其工作原理，針對變頻器啟動時序協商控制問題，利用計算機PC技術實現對變頻器啟動時序協商控制。在實際應用中，變頻器啟動時序協商控制PC技術能夠極大提高生產效率，有效節約生產成本。以便讓相關的人員得到指導與借鑒作用。

關鍵詞：變頻器；啟動時序；協商控制；PC技術應用

中圖分類號：TM921.51文獻標識碼：A文章編號：1674-7712 (2014) 08-0000-01

變頻器主電路能夠為異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換。變頻器的主電路主要有兩種類型：一是電壓型，其直流回路的濾波，是可以將電壓源的直流轉換成交流。二是電流型，其直流回路濾波是電感，是可以將電流源的直流轉換成交流。它主要由三部分組成，即變頻器、逆變器、平波回路，其功能分別是可以將工頻電源轉成為直流功率，將直流功率轉成交流功率，以及吸收變流器和逆變器所產生的電壓脈動。

一、變頻器工作原理

變頻器中的整流器一般使用二極管進行變流整合，實現工頻電源向直流電源的轉換。另外還可采用兩組晶體管變流器進行組合，做成可逆變流器。因其功率方向可以改變，能實現再生運轉。利用整流器對直流電壓進行整流操作之后，平波回路有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，采用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有余量，可以省去電感采用簡單的平波回路。逆變器同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。

二、變頻器啟動時序圖及說明

對變頻器啟動時序實施有效控制，往往采用以下幾種方式達到對變頻器的啟停和速度控制：

第一種方式是采取profibus DP通訊進行相應的變頻器啟動控制。變頻器將安裝CBP2通訊板，而上位系統能夠經profibus DP網絡控制變頻器的啟動已經停止等工作。采用該方法對變頻器進行控制，成本相對較高，但其穩定性能以及安全性能相對較高。

第二種方式是變頻器端子控制。該控制方法主要是利用硬線連接相關的控制信號，將相應數據轉到變頻器的AI、DI輸入端子，從而實現對變頻器的啟動停止等各項控制。該控制方法成本相對較低，但是如果接線不良，通信線路很容易受到干擾。

第三種方式則是本文著重論述的PC面板控制。該方式采用PC技術實現對變頻器啟動時序控制，既能提高工作效率，又能有效節制運行成本，所以該控制方式值得推廣使用。

三、高壓變頻器啟動時序PC控制

協商控制步驟一：相關技術工作人員利用計算機PC技術控制合上電源開關，變頻器系統上將開始啟動。如果其自動檢測未出現意外狀況，將發送正常命令到計算機終端，而變頻器則會發出指示允許變頻器開關合閘。

協商控制步驟二：計算機終端接收到變頻器發出的允許變頻器開關合閘信號之后，計算機PC系統計算機PC系統監控人員立刻判斷。如果符合相應的條件，則通過PC控制端閉合開關。變頻器收到信號進行整流處理，風機也相應轉換運行。變頻器檢測到整流完成6秒之后（時間可設定），將會想計算機終端發出請求運行指示。

協商控制步驟三：計算機PC系統收到變頻器發出的請求運行指示，監控人員將會根據相應設備的具體狀況再次判斷。如果能滿足相關條件，則會由控制系統發送運行指令。變頻器立刻驅使電機實施軟啟動。在實際的運行中，變頻器會按照PC系統相關指令繼續調節輸出頻率，從而有效控制電機地變頻。

協商控制步驟四：如果系統準備停機，PC控制系統將會發送停止指令到變頻器。變頻器則會驅使電機放慢運行速度，直至停機。

協商控制步驟五：如果系統長期不使用，應斷開開關。

高壓變頻器啟動時序圖如圖1所示。

圖1高壓變頻器啟動時序圖

四、變頻器啟動時序PC控制應用

變頻器PC控制的實現能有效節約資源，提高變頻器工藝水平，保障產品安全及質量。本文則以PC控制在精度自控系統以及技能方面的應用進行闡述。

（一）變頻器PC控制在精度自控系統應用

由于科學技術不斷發展，基于計算機的控制技術也取得了長足進步。PC技術已經具備多種算術運算以及智能控制功能，其輸出精度也大幅提高，達到0.1%-0.01%。并在精度自動化控制系統得以推廣運用。印刷、機床、電梯、以及工廠生產中都可用到變頻器PC控制技術。

（二）變頻器PC控制在節能方面的應用

如果日常使用的風機以及泵類設備采用PC技術對變頻器啟動驚醒協商控制，其節電水平將大幅度提升，節電能達20%--60%。PC技術近年來發展迅猛，在節能方面發揮了很大的作用，在風機以及泵類產品中的應用前景極好。如果能實施相關改造，各種各樣的恒壓供水、液壓泵以及中央空調等都可使用PC技術進行協商控制。

五、結束語

變頻器采用半導體元件的通斷，實現電壓與頻率都不變的交流電向電壓與頻率可變的交流電源的轉變，實現一般是先利用整流器將電壓與頻率不可變的交流電改為直流電源，繼而將直流電源改為電壓與頻率都可變的交流電源。在實際選擇中，常選用變頻調速這種最經濟、最安全的轉換方式。該方式的采用大大提升了轉換效率，還有效地降低了轉換成本，從而深化其自動化。

參考文獻：

[1]帥軍慶.特大型電網高級調度中心關鍵技術[M].北京:中國電力出版社，2010.

[2]胡培培.高壓變頻器啟動過程優化[J].變頻器世界，2012(04).