變頻調(diào)速在建筑電氣自動化控制中的運行

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摘要：建筑物自動化的概念就是把建筑物里所有系統(tǒng)應(yīng)用計算機進(jìn)行整體的管理及控制。選擇自動化整體管理，達(dá)到根據(jù)服務(wù)的需求進(jìn)行控制，從而讓建筑里的用戶享受到舒適感，讓設(shè)備的運行達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。而變頻調(diào)速在建筑電氣自動化控制在發(fā)揮著重要作用。本文闡述了變頻調(diào)速在建筑電氣自動化控制里的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；建筑電器；自動化控制；

前言

當(dāng)下變頻調(diào)速技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，和直流調(diào)速系統(tǒng)比較起來，它的調(diào)速指標(biāo)高、結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、維護(hù)方便、工作極其可靠、性能好，給靠交流異步電動機是驅(qū)動的起重機供給了便利的條件，方便進(jìn)行大幅度的調(diào)速，受到了大部分用戶的青睞。文章首先概述變頻調(diào)速技術(shù)的特點，再分析其在建筑電氣自動化控制在的運行。

1. 變頻調(diào)速技術(shù)的主要特點

1.1 調(diào)速范圍大，性能好

起動機里的變頻器里具有專業(yè)的模塊化設(shè)計，所以它具有較強的環(huán)境適應(yīng)性及集成度。起重機的調(diào)速系統(tǒng)做到了閉環(huán)控制，提升了調(diào)速的可靠性及防失速水平，增強了限速水平。起重機的真實操作者能夠根據(jù)真實的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提升力矩控制水平，使用操作電位器，提升在急速負(fù)載波動方面的適應(yīng)性，隨時變更所有擋位的速度值，完成無級調(diào)速。

1.2 明顯改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)

變頻器是選擇軟啟動技術(shù)及軟停止技術(shù)的設(shè)備，將它運用在起重機調(diào)速系統(tǒng)的過程中，引起起動機的啟動及制動均相對穩(wěn)定，降低了給鋼結(jié)構(gòu)及傳動結(jié)構(gòu)帶來的沖擊。有關(guān)信息顯示，把變頻調(diào)速技術(shù)運用在起重機調(diào)速系統(tǒng)里，在很大程度上調(diào)整了起重機的結(jié)構(gòu)受力情況。

1.3 結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)

起重機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計妥善，展現(xiàn)出過流及接地保護(hù)的基本性能，同時選擇獨立性高的控制柜，外觀構(gòu)造不復(fù)雜，體現(xiàn)出自診斷功能，保證控制保護(hù)動作的高效性及精準(zhǔn)性，方便檢修。起重機的起升系統(tǒng)被升級后，添加了起重機的維修空間，降低了起重機自己的重量，改變了鋼結(jié)構(gòu)的受力情況，也方便進(jìn)行常規(guī)的維修保養(yǎng)。變頻調(diào)速控制系統(tǒng)也完成了過壓、短路及欠壓三方面的保護(hù)等功能，完成了超載報警功能，選擇PLC通信及時的展現(xiàn)故障，盡快提供應(yīng)對措施，方便找出故障及維修。

1.4 安全性高，節(jié)能效果顯著

起重機是通過閉環(huán)矢量掌控工作，其展現(xiàn)出零速轉(zhuǎn)矩的功能。在起重機起升機構(gòu)制動器出現(xiàn)機械故障而發(fā)生失靈現(xiàn)象時，變頻器可以自動加大輸出轉(zhuǎn)矩，靠適當(dāng)?shù)妮敵鲛D(zhuǎn)矩讓負(fù)載不再下滑，從而增強了系統(tǒng)的安全性。變頻器于自動節(jié)能操作狀態(tài)下工作，不單單可以增加系統(tǒng)功率因數(shù)及系統(tǒng)的安全性，此外還可以增加系統(tǒng)的工作效率，讓節(jié)電率實現(xiàn)約為20%。

1.5 工作效率高，機械磨損小

起重機的起升系統(tǒng)能夠參考負(fù)荷大小自動進(jìn)行切換，進(jìn)而完成主鉤、副鉤還有空鉤等不一樣擋的工作速度間的改變。如此一來不單單降低了速度切換交替使用的輔助時間，同時在很大程度上減少了司機的勞動強度，從而增強了起重機的作業(yè)效率。與此同時變頻器能夠選擇軟啟動及軟制動以進(jìn)行制動，能夠降低給鋼結(jié)構(gòu)帶來的沖擊，也能夠降低制動輪和剎車片間的磨損，降低機械磨損。

2.調(diào)速恒壓供水的生活水泵

普遍而言，生活給水設(shè)備歸類成匹配式及非匹配式兩類。非匹配式的主要特征有：水泵的供水量均維持超過系統(tǒng)的用水量。使用這類形式需構(gòu)建蓄水設(shè)備，例如：水塔、高位水箱等，在水位于低水位的情況下啟泵上水，到達(dá)高水位的情況下停泵。僅僅在在水位處在低水位上面的情況下，才能夠向用戶進(jìn)行供水。而匹配式供水設(shè)備的主要特征有：水泵的供水量根據(jù)用水量的變化而發(fā)生變化，沒有閑置的水量，不需要儲水裝置。變頻調(diào)速恒壓供水則在這種范圍之內(nèi)。根據(jù)計算機控制，調(diào)整水泵電動機的供電頻率，改變水泵的轉(zhuǎn)速，達(dá)到自動掌控水泵的供水量，從而保證在用水量調(diào)整的情況下，供水量也發(fā)生有關(guān)的變化，進(jìn)而保證水系統(tǒng)的壓力沒有改變，做到了供水量及用水量的彼此匹配。其具備節(jié)省建筑面積及能量等優(yōu)點。然而由于停電后不可以持續(xù)供水，規(guī)定電源需要可靠，此外，設(shè)備造價同時很高。

3.變頻主驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)的性能及設(shè)計

變壓變頻主驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)的關(guān)鍵性能及特點：

（1）變頻調(diào)速讓電梯的啟動加速及制動減速階段極其平穩(wěn)和舒適。電梯根據(jù)距離進(jìn)行制動，直接停靠，平層精準(zhǔn)性能夠維持在±5mm以里。

（2）因為驅(qū)動系統(tǒng)不單單能夠工作于電動狀態(tài)，還能夠工作于再再次發(fā)電情況，所以能夠稱得上此類、VVVF的主驅(qū)動調(diào)速系統(tǒng)能夠工作于“四個象限”里。這樣讓系統(tǒng)的電能消耗在很大程度上降低。同時驅(qū)動系統(tǒng)完全選擇電力半導(dǎo)體設(shè)備，而讓驅(qū)動系統(tǒng)工作于高效率情況下。總而言之，VVVF系統(tǒng)屬于高效率及低損耗的電梯驅(qū)動系統(tǒng)。

（3）控制系統(tǒng)完全應(yīng)用半導(dǎo)體集成器件及大規(guī)模集成電路、微機系統(tǒng)還有大功率、高導(dǎo)通頻率的驅(qū)動模塊，不單單減小了體積及噪聲，同時系統(tǒng)工作相當(dāng)可靠。

（4）VVVF系統(tǒng)確保了磁通和轉(zhuǎn)矩不變的靜態(tài)穩(wěn)定聯(lián)系，特別是脈寬調(diào)制技術(shù)及矢量控制技術(shù)拓展及應(yīng)用開始，WVF調(diào)速系統(tǒng)的性能實現(xiàn)了進(jìn)一步的提升，以至于全部超過了直流調(diào)速系統(tǒng)。

4.典型變頻調(diào)速電梯的拖動與控制系統(tǒng)

（1）主回路

主回路通過三相整流器及逆變器而構(gòu)成。選擇“交一直一交”變頻器；橋式整流器上具備大容量電容器及RC濾波回路，用在濾波及穩(wěn)定直流電壓上。于直流側(cè)構(gòu)建了負(fù)反饋回路，關(guān)鍵權(quán)衡到電梯制動情況下可以導(dǎo)致直流端電壓的上升，選擇硬件回路讓反饋三極管自己導(dǎo)通，將反饋電能消耗于放電電阻部分；于運行接觸器關(guān)鍵觸點上同時具備電阻尺，它的功能就是于電梯投入時候時候，讓濾波電容預(yù)開始具備不大的充電電流。在運行接觸器關(guān)鍵觸點接通的時候，電梯投入使用的情況下，防止由于電容器即刻大電流充電出現(xiàn)沖擊，維護(hù)整流器及濾波電容。

（2）主微機

主微機承擔(dān)機房控制柜及轎廂間串行通信，從而獲得轎廂開關(guān)及呼叫信號、廳外呼叫登記、開關(guān)門及運行掌控等。實施故障檢測及記錄。

（3）副微機

參考主微機的運行指令，承擔(dān)數(shù)字選層器的運算、速度指令生成、矢量掌控，實施故障檢測及記錄，承擔(dān)信號器工作。主微機及副微機間選擇并聯(lián)通信，一起控制，彼此監(jiān)控，構(gòu)造出綜合的電梯控制系統(tǒng)。

（4）電流指令回路

電流指令回路參考副微機矢量掌控演算結(jié)果，傳達(dá)三相交流電流的指令。

（5）電流控制回路

電流控制回路根據(jù)把電流指令回路里的三相交流電流指令和感應(yīng)電動機電流接受的信號進(jìn)行對比，傳達(dá)逆變器輸出電壓指令，對所有反饋信號進(jìn)行對比，認(rèn)定指令有沒有生成。

（6）PWM脈寬調(diào)制控制電路

PWM脈寬調(diào)制掌控電路出現(xiàn)及逆變器輸出三相電壓指令相符合的基極觸發(fā)信號。

（7）基極驅(qū)動電路

參考PWM信號，驅(qū)動主回路里逆變器里面的大功率晶體管，讓晶體管導(dǎo)通。

5.結(jié)論

變頻調(diào)速技術(shù)作為一種先進(jìn)的電子技術(shù)，它不但可以有效地降低機組運行的能耗，還能夠使機組運行過程中對電機的機械沖擊減少，因而延長機組設(shè)備的使用壽命。相關(guān)企業(yè)及人員應(yīng)對變頻調(diào)速技術(shù)的工作原理和變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問題進(jìn)行研究，并積極利用技術(shù)升級改造，實現(xiàn)變頻調(diào)速技術(shù)在建筑電氣自動化控制中的運行最優(yōu)化。

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