有关变频器的论文题目

有关变频器的论文题目

机械专业粗略分为机械制造及自动化、机电一体化工程、工业工程、机电系统智能控制等四大类。那么机械专业的论文题目怎么选呢?下面我给大家带来2021机械机电类专业论文题目有哪些，希望能帮助到大家!

机电专业 毕业 论文题目

1、机电一体化与电子技术的发展研究

2、变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用

3、煤矿高效掘进技术现状与发展趋势研究

4、电气自动化在煤矿生产中的应用探讨

5、产品设计与腐蚀防护的程序与内容

6、机械制造中数控技术应用分析

7、智能制造中机电一体化技术的应用

8、水利水电工程的图形信息模型研究

9、矿山地面变电站智能化改造研究

10、浅析电气控制与PLC一体化教学体系的构建

11、中国机电产品出口面临的障碍及优化对策

12、我国真空包装机械未来的发展趋势

13、煤矿皮带运输变频器电气节能技术的分析

14、钢铁企业中机电一体化技术的应用和发展

15、我国机械设计制造及其自动化发展方向研究

16、机械设计制造及其自动化发展方向的研究

17、基于BIM技术的施工方案优化研究

18、电力自动化技术在电力工程中的应用

19、电气自动化技术在火力发电中的创新应用

20、农机机械设计优化方案探究

21、区域轨道交通档案信息化建设

22、环保过滤剂自动化包装系统设计

23、元动作装配单元的故障维修决策

24、关于机械设计制造及其自动化的设计原则与趋势分析

25、试析机电一体化中的接口问题

26、汽车安全技术的研究现状和展望

27、太阳能相变蓄热系统在温室加温中的应用

28、关于在机电领域自动控制技术应用的研究

29、浅析生物制药公司物流成本核算

30、锡矿高效采矿设备的故障排除与维护管理

31、铸钢用水玻璃型砂创新技术与装备

32、空客飞行模拟机引进关键环节与技术研究

33、汽车座椅保持架滚珠自动装配系统设计

34、液压挖掘机工作装置机液仿真研究

35、基于新常态视角下的辽宁高校毕业生就业工作对策研究

36、石油机电事故影响因素与技术管理要点略述

37、基于铝屏蔽的铁磁性构件缺陷脉冲涡流检测研究

38、数控加工中心的可靠性分析与增长研究

39、数控机床机械加工效率的改进 方法 研究

40、浅析熔铸设备与机电一体化

41、冶金电气自动化控制技术探析

42、中职机电专业理实一体化教学模式探究

43、高职机电一体化技术专业课程体系现状分析和改革策略

44、高速公路机电工程施工质量及控制策略研究

45、对现代汽车维修技术 措施 的若干研究

46、建筑工程机电一体化设备的安装技术及电动机调试技术分析

47、智能家居电话控制系统的设计

48、电力系统继电保护课程建设与改革

49、PLC技术在变电站电容器控制中的应用分析

50、机电一体化技术在地质勘探工程中的应用

机械类cad毕业论文题目

1、CAD技术在机械工艺设计中的应用研究

2、Auto CAD二次开发及在机械工程中的应用

3、基于特征的机械设计CAD系统研究

4、CAD在机械工程设计中的应用分析

5、机械制造中机械CAD与机械制图结合应用研究

6、浅谈CAD在机械制造业中起到的作用

7、智能CAD技术在机械制造中的应用

8、CAD/CAM技术在机械设计与制造中的应用研究

9、CAD制图技术在机械工程中的开发和应用

10、基于CAD/CAE的机械结构设计模式研究

11、基于机械制图与机械CAD应用环节协调分析

12、浅谈CAD技术在机械工程设计中的应用

13、三维CAD技术在机械设计中的应用

14、基于CAD的偏置曲柄滑块机构的设计与研究

15、应用CAD软件绘制机械零件图的创新方法

16、应用CAD图解法设计凸轮轮廓曲线的新方法

17、浅谈CAD外部参照在机械设计中的使用

18、五杆机构的CAD系统研究与开发

19、国内双圆弧齿轮CAD/CAE研究进展

20、连杆式少齿差减速机的CAD参数化设计

21、CAD实体模型直接分层软件设计

22、基于MBD的三维CAD模型信息标注研究

23、对提高CAD绘图速度的几点建议

24、Auto CAD在机械制图中的应用

25、机械传动系统方案设计CAD专家系统的研究

26、基于数值图谱法的连杆机构尺度综合CAD系统

27、浅谈Auto CAD在机械制图中的应用

28、基于CAD的液压传动技术综合性实验研究

29、圆柱凸轮CAD/CAM研究开发及在一次性卫生用品自动生产线中的应用

30、基于Creo的轴类零件CAD/CAPP集成系统开发

31、航空齿轮泵NX/CAD系统的界面实现

32、实现滚珠丝杠副AutoCAD/CAPP一体化

33、三维CAD技术在机械设计中的应用探讨

34、基于VB的弧面分度凸轮机构CAD系统设计

35、三维CAD技术对机械设计的影响管窥

36、液压系统原理图CAD开发研究

37、基于许用压力角要求的共轭凸轮计算机辅助设计系统开发

38、关于CAD技术在机械可靠性优化设计中的应用分析

39、弧面凸轮的CAD系统研究与开发

40、本体驱动的跨CAD平台开放式零件资源库构建

41、机械制图与CAD一体化探讨

42、论机械CAD技术及发展趋势

43、行星齿轮传动CAD系统开发

44、基于CAXA的盘类凸轮CAD/CAM应用

45、基于CAD技术的法兰26963工艺工装设计

46、鼓形齿联轴器参数化CAD系统开发

47、基于改进CAD技术的机械工艺设计探析

48、基于Pro/E的剪叉式液压升降台CAD系统的研究与开发

49、基于CAD/CAE集成的起重性能计算及方案优化

50、论CAD技术的发展及其对机械制图的影响

机床夹具类毕业论文题目

1、可重构车身底盘焊装夹具设计

2、随行夹具针对柔性自动加工线适应性技术

3、智能柔性可重构焊装随行夹具系统应用研究

4、组合夹具在零件加工中的应用

5、一种电机轴承卧式安装自动化生产设备

6、拨叉零件加工工艺浅析及其铣槽夹具设计

7、盾构机法兰密封圆环件圆柱面径向孔加工钻模设计

8、角度可调式线切割机床夹具设计及有限元分析

9、数控机床及工艺装备的创新

10、机床夹具制造中组合加工法的应用

11、拨叉零件加工工艺浅析及其铣槽夹具设计

12、中职机械专业 教育 中的机床夹具问题

13、快速判断夹具过定位的方法

14、夹具设计方案的分析与优化

15、机床夹具设计改进思路分析

16、机床夹具中定位与夹紧的研究

17、试论机械加工工艺装备设计研究杨兴旺

18、基于UG的机床夹具应用研究

19、机床夹具中定位与夹紧的研究

20、油泵轴加工自动生产线方案

21、浅谈机床夹具的发展趋势

22、浅析机械加工中工装夹具的定位设计

23、基于坐标系转换的工装夹具调装技术研究孔

24、零件加工中的机床夹具设计作用

25、机床夹具设计改进思路分析

26、专用机床夹具设计的方法与技巧

27、基于DVIA Composer D动画在机床夹具CAI中的应用研究

28、机床夹具的设计探讨

29、谈机械加工工艺装备设计

30、电永磁技术在金属加工中的应用

31、柔性组合夹具在汽车零部件制造中的应用研究

32、汽车扭杆力臂尾部平面铣削新型组合夹具

33、采矿装备制造中的先进焊接工装夹具应用研究

34、基于水泵机械制造工艺的设计探究

35、可调整夹持力的多功能夹具设计卜祥正

36、中小批量偏心凸轮的数控车削加工

37、光栅尺支架夹具设计的探讨

38、零件加工中的机床夹具设计作用

39、基于ANSYS的机床夹具的静动态特性分析

40、大直径圆周均布孔加工方法的研究

41、人机操作分析在底座生产线改进中的应用

42、液压阀体主阀孔车削成组夹具的设计与应用

43、法兰盘车床组合夹具设计

44、操纵杆支架Φ孔工艺及组合夹具设计

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46、便携式高压隔离开关触头拆卸组合夹具的设计与研究

47、旋转式磁力片自动化装配系统及关键工位设计

48、机床夹具设计方法的应用

49、数控模具零件的铣夹具设计方法研究

50、一种小型叉形接头的精密加工技术

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控制工程论文选题参考

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控制工程是处理自动控制系统各种工程实现问题的综合性工程技术。下面，我为大家分享控制工程论文选题，希望对大家有所帮助!

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3、GIS环境下的动态交通最优路径算法研究

4、GPS/SINS组合导航系统应用研究

5、GPS/SINS组合导航系统中误差及精度研究

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7、3G移动通信系统的无线网络优化

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9、LED车灯功能控制研究

10、LNG接收站安全系统的设计

11、PLC工控系统设计及其在自来水控制中的应用

12、PLC及变频器控制的多电机驱动带式输送机的研究

13、RS232/PROFIBUS-DP从站接口设计与实现

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16、变电站巡检机器人磁导航系统设计与实现

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23、超长航时无人机持久组合导航系统设计

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46、多通道脑电信号采集系统设计及开发

47、房地产市场的多方博弈分析

48、分布式光纤温度传感系统的研究与设计

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50、风电机组状态监测与故障智能诊断系统研究

51、风力发电机整机性能评估与载荷计算的研究

52、风力发电机组模拟实验平台的设计与实现

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54、高动态下GPS矢量接收机跟踪算法与实现研究

55、高精度温箱温度控制系统设计

56、高速PCB电源完整性设计与分析

57、高校贫困生认定方法与资助体系的研究

58、高校实验室综合管理系统研究与设计

59、高校图书馆火灾自动报警与消防联动系统的设计

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61、高压高频变压器的研究与设计

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63、工业用六轴机械臂的建模与仿真

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67、光伏发电系统建模及功率控制方法研究

68、光伏发电系统效率提升的研究

69、光纤光栅温度传感器信号解调及其自动标定系统设计

70、锅炉控制及PLC应用

71、海外投资项目的风险评价及控制研究

72、焊接机器人伺服控制系统设计

73、换流变压器阀侧套管的电场分布及绝缘特性研究

74、换热器性能测试系统的设计与开发

75、火电厂输煤电气控制系统研究与设计

76、火灾报警系统的应用与集成

77、基于51单片机的电子汽车衡设计

78、基于AIS的船舶实时监控系统的研究与实现

79、基于Android的移动VoIP高清视频通话系统的设计与实现

80、基于Android的智能家居系统的设计与实现

81、基于ARM的物流包裹分拣机控制系统的设计

82、基于ARM和ZigBee的智能家居无线终端控制系统的设计

83、基于ARM与Zigbee技术的嵌入式智能家居系统设计

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86、基于CAN总线的汽车仪表研究

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88、基于DCS的造纸自动化控制系统的设计与实现

89、基于DM365的智能视频监控系统研究

90、基于DSP+FPGA的视频图像处理

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92、基于DSP的SVPWM逆变器的研究与实现

93、基于DSP的高频开关电源设计与实现

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99、基于GPRS的电梯远程监控系统的设计

100、基于GPRS的智能充电桩数据管理系统的设计与实现

变频器应用技术研究论文参考范文

　　随着我国电力技术和科技的快速发展，电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。这是我为大家整理的变频器应用技术论文参考 范文 ，仅供参考!
　　变频器应用技术论文参考范文篇一：《变频器节能技术应用与研究》
　　【摘 要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点，阐述变频调速节能原理，提出泵与风机应采用变频技术，已降低成本，延长设备使用寿命，提高经济效益。

　　【关键词】变频器;节能;水泵;风机

　　0 引言

　　锅炉是比较常见的用于集中供热设备，通常情况下，由于气温和负荷的变化，需对锅炉燃烧情况进行调节，传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力，水泵采用调节阀门来控制流量，风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。但在运行中调节阀门、挡板的方式，不论供热需求大小，水泵、风机都要满负荷运转，拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变，电动机消耗的能量也并没有减少，而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多，因而普遍存在着“大马拉小车”现象。锅炉这样的运行方式不仅损失了能量，而且增大了设备损耗，导致设备使用寿命缩短，维护、维修费用高。把变频调速技术应用于水泵(或风机)的控制，代替阀门(或挡板)控制就能在控制过程中不增加管路阻力，提高系统的效率。变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速，实现电动机无级变速。变频调速范围宽、精度高，是电动机最理想的调速方式。如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机，其耗电量就能随负荷变化，从而节约大量电能。

　　1 变频器应用在水泵、风机的节能原理

　　图1为水泵(风机)的H-Q关系曲线。图1中，曲线R2为水泵(风机)在给定转速下满负荷时，阀门(挡板)全开运行时阻力特征曲线;曲线 R1为部分负荷时，阀门(挡板)部分开启时的阻力特性曲线;曲线H(n1)和H(n2)表示不同转速时的Q=f(H)曲线。采用阀门(挡板)控制时，流(风)量从Q2减小到Q1，阻力曲线从R2移到R1，扬程(风压)从HA移到HB。采用调速控制时，H(n2)移到H(n1)，流(风)量从Q2减小到Q1，扬程(风压)从HA移到HC。

　　图1 水泵(风机)的H-Q关系曲线

　　图2为水泵(风机)的P-Q的关系曲线。由图2可以看出，流(风)量Q1时，采用阀门(挡板)控制的功率为PB。采用变频调速控制的功率为 PC。ΔP=PB-PC就是节省的功率。

　　图2 为水泵(风机)的P-Q的关系曲线

　　如果不计风机的效率η，则采用阀门(挡板)时的功率消耗在图中由面积OHBBQ1所代表，而采用调速控制时的功率消耗由面积OHCCQ1所代表，后者较前者面积相差为HCHBBC，即采用调速控制流(风)量比采用阀门(挡板)控制可节约能量。

　　2 水泵、风机的节能计算和分析

　　通常转速n与频率f成正比，若将电动机的运行频率由原来的50Hz降至40Hz时，其实际转速则降为额定转速的80%，即实际转速nsn和额定转速nn：nsn=(■)nn=0.4nn。设K为电机过载系数，则电动机额定功率Pn=Kn■■。因此电动机运行在40Hz时，实际功率为：

　　Psn=Kn■■=K(0.4nn)3=0.064Kn■■=0.064Pn

　　节能率 =■=■=■=93.6%

　　表1 电动机节能率

　　供热公司胜利锅炉房将电动机改为变频调速，其中：

　　表2 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

　　根据表2的数据，一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后补水泵电动机节约电费：

　　(11-1.73)×24×190×0.37=15640.344元

　　表3 鼓风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

　　根据表3的数据，胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后鼓风机电动机节约电费：

　　(18.5-3.95)×24×190×0.37×5=122743.8元

　　表4 引风机电动机在定速和变速不同情况下测出的数据

　　根据表4的数据，胜利车间有5台鼓风机电动机。一个采暖期按190天计算，工业电费单价为0.37元/kWh。加装变频器后引风机电动机节约电费：

　　(37-32.9)×24×190×0.37×5=34587.6元

　　综上所述，胜利车间安装变频后，一个保温期合计节约电费：

　　15640.344+122743.8+34587.6=172971.744元

　　节能效果明显。

　　通过上述分析和实际应用，锅炉水泵、风机采用变频调速后具有以下优点。

　　(1)水泵、风机的电动机工作电流下降，温升明显下降，同时减少了机械磨损，维修工作量大大减少。

　　(2)保护功能可靠，消除了电动机因过载或单相运行而烧坏的现象，延长了使用寿命，能长期稳定运行。

　　(3)电动机实现软起动，实现平滑地无级调速，精度高，调速范围宽(0-100%)。频率变化范围大(O-50Hz)。效率可高达(90%-95%)以上。减小了对电网的冲击。

　　(4)安装容易，调试方便，操作简便，维护量小。

　　(5)节能省电，燃煤效率提高。

　　(6)变频器可采用软件与计算机可编程控制器联机控制的功能，容易实现生产过程的自动控制。

　　3 结束语

　　引进变频器可以实现能源的有效利用，避免过多的能源消耗。使用变频器节能主要是通过改变电动机的转速实现流量和压力的控制，来降低管道阻力，减少了阀门半开的能源损失。其次变频状态下的水泵(风机)运行转速明显低于工频电源之下，这样能尽量减少由于摩擦带来的电力损耗。最后变频技术是一种先进的现代自动化技术，自动化的运行能增加电力运行的可靠性，节省人力投入，从而实现了成本的节约。

　　【参考文献】

　　[1]赵斌，莫桂强.变频调速器在锅炉风机节能改造中的应用[J].广西电力.

　　[2]吴民强.泵与风机节能技术问答[M].北京：中国电力出版社，1998.

　　[3]梁学造，蔡泽发.异步电动机的降损节能 方法 [Z].湖南省电力工业局.
　　变频器应用技术论文参考范文篇二：《变频器技术改造实践与应用》
　　【摘要】介绍了锅炉风机电机以及补水泵、循环泵电机等设备变频器技术改造实例及应用，并对变频器调速改造中应注意的一些技术问题进行了论述。

　　【关键词】自动化控制;变频器;技术改造

　　1 锅炉风机电机应用变频器调速控制

　　以DHL141.57/150/90AⅡ热水锅炉为例，每台锅炉配置引风机和鼓风机各六台，各电机主要技术参数如下：

　　型号 容量(KW) 电压(V) 额定电流(A)

　　引风机 Y280S4 75 380 139.7

　　鼓风机 Y200L4 30 380 57

　　在进行变频器改造以前，各风机在正常情况下的运行数据统计如下：

　　平均电流 最大电流 最小电流

　　引风机 142 145 139

　　鼓风机 59 63 57

　　首先选择在1#5#炉的鼓、引风机上进行改造尝试，并考虑到风机电机功率设计时配置，选择相匹配功率的变频器来控制电机，变频器的型号为ABB ACS51001157A4(引风机)、ZXBP30(鼓风机)，电压等级为380V，通过一段时间的运行测试，引风机工频电流由原来的平均140(A)下降到现在的平均95―110(A)，鼓风机工频电流由原来的平均57(A)下降到现在的平均30(A)节能效果相当显著，并且变频器技术性能完全满足锅炉运行工艺的要求(主要是风压、风量、加减风的速率等)，电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到极大的改善。变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制，并可同DCS系统接口，通过DCS实现变频器的调速控制，变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、连锁保护等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示，以便操作人员进行操作控制。

　　2 补水泵、循环泵电机应用变频器进行调节控制

　　以2台补水泵、4台循环泵实际应用为例，其电动机的技术参数分别为：

　　序号 型号 功率 额定电流 流量

　　补水泵 1#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

　　2#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

　　循环泵 1#泵 Y315M14 132 237 630

　　2#泵 Y315M14 132 237 630

　　3#泵 Y315M14 132 237 630

　　4#泵 Y2315M4 132 240.4 630

　　正常补水时泵出力太大，紧急补水时一台泵又不能满足耗水需要，同时启动时出力又太大，连续供水补水效率高，效果也好。补水泵改用变频器调节补水，不仅仅在于考虑它对电机的节能效益，更重要的是从生产设备运行安全角度考虑，变频器选用富士FRN132P11S―4CX，电压等级为380V。

　　为充分利用变频器，采用1台变频器来实现两台电机的调速控制;2台补水泵均可实现变速、定速两种方式运行，变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止必须相互闭锁，用逻辑电路控制，保证可靠切换，出口采用双投闸刀切换;2台补水泵工作时，其中一台由工频供电作定速运行，另一台由变频器供电作变速运行，同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁，即在变速运行时，定速合不上，如下图中，1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上;为确保工艺控制安全、可靠，变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内，控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室;

　　图1 补水泵电机变频器接线，虚框内为改造增加部分3 变频器调速改造中应注意的一些技术问题

　　锅炉的安全运行是全队动力的根本保证，虽然变频调速装置是可靠的，但一旦出现问题，必须确保锅炉安全供热，所以，必须实现工频――变频运行的切换系统(旁路系统)，在生产过程中，采用手工切换如能满足设备运行工艺要求，建议尽量不要选用自动旁路，对一般的小功率电机，采用双投闸刀方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。

　　对于大惯量负荷的电机(如锅炉引风机)，在变频改造后，要注意风机可能存在扭曲共振现象，运行中，一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电机。所以，必须计算或测量风机――电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术 措施 (如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等)。

　　采用变频调速控制后，如果变频器长时间运行在1/2工频以下，随着电机转速的下降，电机散热能力也下降，同时电机发热量也随之减少。所以电机的本身温度其实是下降的，仍旧能够正常运行而不至温度过高。

　　变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中必须注意，如在补水泵和循环泵变频器改造接线图中，要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上，不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁，同时要求在机械上实现机构互锁，以确保变频器的运行安全。

　　低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高，为了使变频器能长期稳定和可靠运行，对安装变频器室的室内环境温度要求最好控制在0-40℃之间，如果温度超过允许值，应考虑配备相应的空调设备。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。

　　要保证变频器柜体和厂房大地的可靠连接，保证人员和设备安全。为防止信号干扰，控制系统最好埋设独立的接地系统，对接地电阻的要求不大于4Ω。到变频器的信号线，必须采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求可靠接地。

　　随着电力电子技术的发展，变频器的各项技术性能也得到拓宽和提高，在热电行业中，风机水泵类负荷较多，充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器，投资较低、效益高，一年左右就可以收回投资而被广泛应用。随着目前国产变频器的迅速发展，使得变频器的性能价格比大大提高，为利用变频器进行节能技术改造提供了更加广阔的前景。

　　参考文献：

　　[1]王占奎.变频调速应用百例.北京：科学出版社出版，1999.4

　　[2]吴忠智，吴加林.变频器应用手册.北京：机械工业出版社，2002.7
　　变频器应用技术论文参考范文篇三：《浅议变频调速技术的应用》
　　摘要：调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(IntelligentPowerModule)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。

　　关键词：变频器，控制技术，应用

　　电力电子技术诞生至今已近50年,他对人类的文明起了巨大的作用.近10年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。交流电机变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其有益的

　　调速和起制动性能、高效率、高功率因数的节电效果、适用范围广等优点,而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。

　　1.变频调速技术的现状

　　电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。电气传动可分为调速和不调速两大类,调速又分为交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电。但是,随着电力电子技术的发展,原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能,改善产品质量,提高产量。以我国为例,60%的发电量是通过电动机消耗的。因此,调速传动有着巨大的节能潜力,变频调速是交流调速的基础和主干内容,变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。近年来。变频调速技术已成为交流调速中最活跃、发展最快的技术。

　　1.1国外现状

　　采用变频的方法,实现对电机转速的控制,大约已有40年的历史,但变频调速技术的高速发展,则是近十年的事情,主要是由下面几个因素决定:

　　1.1.1市场有大量需求

　　随着工业自动化程度的不断提高和能源全球性短缺,变频器越来越广泛地应用在冶金、机械、石油、化工、纺织、造纸、食品等各个行业以及风机、水泵等节能场合,并取得了显著的经济效益。

　　1.1.2功率器件发展迅速

　　变频调速技术是建立在电力电子技术基础之上的。近年来高电压、大电流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模块IPM(Intelligent Power Module)等器件的生产以及并联、串联技术的发展应用,使高电压、大功率变频器产品的生产及应用成为现实。在大功率交—交变频(循环交流器)调速技术方面,法国阿尔斯通已能提供单机容量达30000kW的电器传动设备用于船舶推进系统。在大功率无换向器电机变频调速技术方面,意大利ABB公司提供了单机容量为60000kW的设备用于抽水蓄能电站;在中功率变频调速技术方面,德国西门子公司Simovert A电流型晶闸管变频调速设备单机容量为10-2600kVA和Simovert PGTOPWM变频调速设备单机容量为100-900kVA,其控制系统已实现全数字化,用于电机风车,风机,水泵传动;在小功率变频调速技术方面,日本富士BJT变频器最大单机容量可达700kVA,IGBT变频器已形成系列产品,其控制系统也已实现全数字化。

　　IPM投入应用比IGBT约晚二年,由于IPM包含了1GBT芯片及外围的驱动和保护电路,有的甚至还把光耦也集成于一体,是一种更为适用的集成型功率器件。目前,在模块额定电流10-600A范围内,通用变频器均有采用IPM的趋向。IPM除了在工业变频器中被大量采用之外,经济型的IPM在近年内也开始在一些民用品,如家用空调变频器,冰箱变频器,洗衣机变频器中得到应用。IPM也在向更高的水平发展,日本三菱电机最近开发的专用智能模块ASIPM将不需要外接光耦,通过内部自举电路可单电源供电,并采用了低电感的封装技术,在实现系统小型化、专用化、高性能、低成本方面又推近了一步。

　　1.1.3控制理论和微电子技术的支持

　　在现代自动化控制领域中,以现代控制论为基础,融入模糊控制、专家控制、神经控制等新的控制理论,为高性能变频调速提供了理论基础;16位、32位高速微处理器以及信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)技术的快速发展,则为实现变频调速的高精度、多功能提供了硬件手段。

　　1.2国内现状

　　从整体上看我国电气传动系统制造技术水平较国际先进水平差距10-15年。在大功率交-交,无换向器电动机等变频技术方面,国内只有少数科研单位有能力制造,但在数字化及系统可靠性方面与国外还有相当差距。而这方面产品在诸如抽水蓄能电站机组启动及运行、大容量风机、压缩机和轧机传动、矿井卷扬机方面有很大需求。在中小频率技术方面,国内学者做了大量变频理论的基础研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理论,针对交流电机具有多变量、强耦合、非线性的特点,采用了线性解耦和非线性解耦的方法,探讨交流电机变频调速的控制策略。

　　进入90年代,随着高性能单片机和数字信号处理的使用,国内学者紧跟国外最新控制策略,针对交流电机感应特点,采用高次谐波注入SPWM和空间磁通矢量PWM等方法,控制算法采用模糊控制,神经网络理论对感应电机转子电阻、磁链和转矩进行在线观测,在实现无速度传感器交流变频调速系统的研究上作了有益的基础研究。在新型电力电子器件应用方面,由于GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的变流主电路大大简化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的并联、串联技术应用,使高电压、大电流变频器产品的生产及应用成为现实。在控制器件方面,实现了从16位单片机到32位DSP的应用。国内学者一直致力于变频调速新型控制策略的研究,但由于半导体功率器件和DSP等器件依赖进口,使得变频器的制造成本较高,无法形成产业化,与国外的知名品牌相抗衡。国内几乎所有的产品都是普通的V/f控制,仅有少量的样机采用矢量控制,品种与质量还不能满足市场需要,每年需大量进口高性能的变频器。

　　因此,国内交流变频调速技术产业状况表现如下:(1)变频器控制策略的基础研究与国外差距不大。(2)变频器的整机技术落后,国内虽有很多单位投入了一定的人力、物力,但由于力量分散,并没形成一定的技术和生产规模。(3)变频器产品所用半导体功率器件的制造业几乎是空白。(4)相关配套产业及行业落后。(5)产销量少,可靠性及工艺水平不高。

　　2.变频调速技术未来发展的方向

　　变频调速技术主要向着两个方向发展:一是实现高功率因数、高效率、无谐波干扰,研制具有良好电磁兼容性能的“绿色电器”;二是向变频器应用的深度和广度发展。随着变流器应用领域深度和广度的不断开拓,变频调速技术将越来越清楚地展示它在一个国家国民经济中的重要性。可以预料,现代控制理论和人工智能技术在变频调速技术的应用和推广,将赋予它更强的生命力和更高的技术含量。其发展方向具有如下几项:(1)实现高水平的控制;(2)开发清洁电能的变流器;(3)缩小装置的尺寸;(4)高速度的数字控制;(5)模拟与计算机辅助设计(CAD)技术。论文检测。

　　3变频调速技术的应用

　　纵观我国变频调速技术的应用,总的说来走的是一个由试验到实用,由零星到大范围,由辅助系统到生产装置,由单纯考虑节能到全面改善工艺水平,由手动控制到自动控制,由低压中小容量到高压大容量,一句话,由低级到高级的过程。论文检测。我国是一个能耗大国,60%的发电量被电动机消耗掉,据有关资料统计,我国大约有风机、水泵、空气压缩机4200万台,装机容量约1.1亿万千瓦,然而实际工作效率只有40%-60%,损耗电能占总发电量的40%,已有 经验 表明,应用变频调速技术,节电率一般可达10%-30%,有的甚至高达40%,节能潜力巨大。

　　有关资料表明,我国火力发电厂有八种泵与风机配套电动机的总容量为12829MW,年总用电量为450。2亿千瓦小时。还有总容量约为3913MW的泵与风机需要进行节能改造,完成改造后,估计年节电量可达25。论文检测。69亿千瓦小时;冶金企业也是我国的能耗大户,单位产品能耗高出日本3倍,法国4。9倍,印度1。9倍,冶金企业使用的风机泵类非常多,实施变频改造,不仅可以大幅度节约电能,还可改善产品质量。

　　参考文献

　　[1]何庆华,陈道兵. 变频器常见故障的处理及日常维护[J]. 变频器世界, 2009, (04) .

　　[2]龙卓珉,罗雪莲. 矩阵式变频调速系统抗干扰设计[J]. 变频器世界, 2009, (04) .

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