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变频调速器范文1
[摘要] 本文介绍了一种PLC与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及PLC程序。
[关键词] PLC 变频调速器 多电机控制 网络 通讯协议
一、引言
以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1 所示。
变频调速器范文2
【关键词】PLC;变频调速器;多电机控制
1.引言
PLC具有简单、灵活、方便、可靠等优点，以为控制系统提供控制接口和标准化的控制程序为目的，已经成为了当前国内外采用最普遍的电机控制技术。而且在一些生产环境较为恶劣的领域中，PLC 仍能保持稳定可靠的工作性能，并对外界的干扰具有较强的抵抗能力，因此备受关注。
现代化工业生产对多电机协作控制的要求越来越高，而变频器则是协调多电机共同完成生产任务的关键，但如果给每一个变频调速器和电动机都配备专门的控制器，则不仅会增大多电机协调控制程序的编写难度和系统的运行维护难度，还会增加投入成本。因此，目前基于一台PLC控制多台变频调速器的控制方案是主要研究方向。本文设计了一种基于一台PLC控制多台变频调速器的控制方案，该方案完全满足工业生产中对多台电机的同步控制需求。
2.PLC控制器概述
PLC是采用计算机技术为基础的一种新型的控制装置，其硬件组成部分主要包括：
（1）电源。通过PLC电源模块的整流、滤波和稳压等处理过程，外部交流电被转换为PLC内部电路工作需要的直流电，这对PLC系统控制功能的实现意义重大。正常情况下，交流电压的波动不会超过+15%，所以可直接将PLC接到交流电网上。
（2）CPU。CPU是整个 PLC 的核心，相当于控制系统的“大脑”。PLC在一个扫描周期内主要完成的工作包括：输入处理、程序执行、输出处理以及其间响应各种外部设备的工作请求。
（3）存储器。存放用户编写的程序和数据。
（4）I/O接口电路。输入接口电路是连接PLC与现场各种输入设备的接口，其目的是将外部设备的状态或信息读入CPU，而输出接口电路是将CPU程序处理过的数据传送给执行机构的接口，且它们一般都配有电子变换、光耦合器和阻容滤波等电路。
（5）通信接口。PLC配有各种通信接口。
3.基于PLC的变频调速器控制方案
基于PLC的变频调速器系统主要由PLC和变频调速器组成，能够满足同步控制、比例控制以及同速控制等不同的控制需求，并且已经广泛地应用于各种工业生产领域。以同步控制为例，本文采用主从同步控制方式，以其中一台电机为主电机，其余皆为从属电机。对于所有从属电机而言，它们都接受由主电机给定的输出共享信号。如果将这些电机串联，则除去整个系统的主电机外，其余每一台从属电机都和前一台电机进行速度同步比较，每台从属电机（除了最后一台从属电机外）都同时扮演前一台电机的从属电机和后一台电机的“主电机”角色。
系统控制方案如下：采用施耐德 PLC TWDLMDA40DTK作为主控单元，通过RS-485总线跟变频调速器连接。在该系统中，每台变频调速器分别控制一台主电机，而每台电机都带有旋转编码器反馈转速。旋转编码器将转速信号同时反馈给变频调速器和PLC，PLC根据实际转速确定补偿值。上位机监控软件通过 RS-485 总线连接到网络中，实现对下位机的监控功能。
4.基于PLC的变频调速器硬件构成
整个系统有PC机、PLC、变频调速器等组成。控制系统采用施耐德PLC TWDLMDA40DTK作为主控单元，PLC是实时控制的核心，它和变频器之间采用DFP11A通讯模块（满足RS485总线通讯技术要求）进行通讯，读取变频器中各电机的速度，计算出各个电机的速度补偿值，然后根据补偿值将速度控制指令发送给各个变频器，从而实现多电机的协调运转。
整个系统硬件由电气部分和控制部分构成。电气部分主要包括有：
（1）多台三相异步电动机。
（2）PLC。采用一台施耐德PLC TWDLMDA40DTK控制多台变频调速器。TWDLMDA40DTK集成了24输入/16输出共40个I/O点，具有PID特殊功能模块，并支持RS485通讯扩展模块，完全能够满足本系统的控制需求。
（3）通讯适配器。采用TWDNAC485D为TWDLMDA40DTK的通讯适配器，通讯适配器的功能是在PC-PLC通讯系统中作为子网站，以规定网络通讯协议的收信单元使用。
（4）变频调速器。每台电动机都采用一台SEW MDV60A变频调速器对其实施调速。工作中，每个变频器都相当于一个子网站，通过接收PLC经通讯适配器发出的控制指令信息，从而实现对电机的调速控制。
（5）变频调速器网络接口单元。采用DFP11A通讯模块作为变频调速器的网络连接单元，通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、调节频率）、参数设定和状态监控等功能。
（6）PC机一台。
（7）旋转编码器。每个电机尾端安装一个编码器，将从电机上采到的信号反馈回PLC，组成一个速度闭环。
控制部分将TWDLMDA40DTK作为系统主站，通过DFP11A通讯模块实现PLC和MDV60A变频器的连接，从而形成一个控制网络，完成系统的控制功能。
5.基于PLC的变频调速器软件设计
5.1 通讯协议
按照MODUBUS协议定义PLC与变频器的通讯过程，该过程最多分为以下5个阶段：
（1）PLC发出通讯请求;
（2）MDV60A变频调速器处理等待;
（3）MDV60A作出应答;
（4）PLC处理等待;
（5）PLC作出应答。
根据不同的控制需求完成相应的通讯过程，无论是写数据还是读数据，均由PLC发出请求，变频调速器只是被动接受请求并作出应答。
5.2 PLC编程
基于PLC的变频调速器的软件采用的是Windows XP SP3操作系统，编程环境采用TwidoSoft软件。PLC通过通讯协议实现对变频器的有效控制。通讯协议一般采用子程序方式进行编写，然后通过调用相对应的子程序实现对变频器的控制。
6.结束语
本文设计方案实现了一台PC和PLC控制多台变频调速器，完全满足工业生产中对多台电机的同步控制需求，并且成本较传统的控制方式而言明显降低，值得在实际应用领域进行广泛推广。
参考文献
[1]王俊杰.基于PLC及变频调速器的多电机控制分析[J].中国科技博览，2012，（35）：50.
[2]邝禹聪，姚伟江.PLC与变频器在环形生产线中的应用[J].机械工程师，2012，（11）：68-70.
[3]陈德欣，贺正强.PLC和变频器在多电机控制方面的研究[J].中国科技博览，2011，（13）：44.
[4]崔兴旺，陈志远.PLC实现变频调速器多电机控制[J].华章（初中读写），2007，（2）：155.
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变频调速器范文3
[摘要]本文介绍了一种PLC与变频调速器构成的多分支通讯网络，阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性，给出了系统框图及PLC程序。
[关键词]PLC变频调速器多电机控制网络通讯协议
一、引言
以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例，一般的系统构成如图1所示。
工作时操作人员通过控制机（可为PLC或工业PC）设定比例运行参数，然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多，电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线，一方面电机数目较多，另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰，使整个系统的工作稳定性和可靠性降低；同时大量D/A转换模件使系统成本增加。为此我们提出了PLC与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强，尤其适合远距离，多电机控制。字串9
二、系统硬件构成
系统硬件结构如图2所示，主要由下列组件构成；
1、FX0N—24MR为PLC基本单元，执行系统及用户软件，是系统的核心。
2、FX0N—485ADP为FX0N系统PLC的通讯适配器，该模块的主要作用是在计算机—PLC通讯系统中作为子站接受计算机发给PLC的信息或在多PLC构成n:n网络时作为网络适配器，一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上，将其作为通讯主站使用，完成变频调速器控制信号的发送。
3、FR—CU03为FR—A044系列比例调速器的计算机连接单元，符合RS—422/RS—485通讯规范，用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制（如启动、停止、运行频率设定）、参数设定和状态监控等功能，是变频器的网络接口。
4、FR—A044变频调查器，实现电机调速。
在1:n（本文中为1:3）多分支通讯网络中，每个变频器为一个子站，每个子站均有一个站号，事先由参数设定单元设定。工作过程中，PLC通过FX0N—485ADP发有关命令信息后，各个子站均收到该信息，然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息；若不一致则放弃该信息的处理，这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。
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三、软件设计
1、通讯协议
FR—CU03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示，
该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求；?、变频器处理等待；?、变频器作出应答；?、计算机处理等待；?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程，如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程；监视变频器运行频率时完成?~?五个过程。不论是写数据还是读数据，均有计算机发出请求，变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。
2、PLC编程
要实现对变频器的控制，必须对PLC进行编程，通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。PLC程序应完成FX0N—485ADP通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。PLC梯形图程序（部分程序）如图5所示。字串2
程序中通讯发送缓冲区为D127~D149；接受缓冲区为D150~D160。电机1启动、停止分别由X0的上升、下降沿控制；电机2启动、停止分别由X1的上升、下降沿控制；电机3启动、停止分别由X2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲M8002初始化FX0N—485ADP的通讯协议；然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例，X0的上升沿M50吸合，变频器1的站号送入D130，运行命令字送入D135，ENQ、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入D131、D132、D133；接着求校验和并送入D136、D137；最后置M8122允许RS指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息，此信息FX0N—485ADP收到后置M8132，PLC根据情况作出相应处理后结束程序。
四、结语
1、实际使用表明，该方案能够实现PLC通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。
2、该系统最多可控制变频调速器32台，最大距离500m。
3、控制多台变频器，成本明
变频调速器范文4
关键词：火电厂；变频调速；节能功能
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.171
0 前言
传统的火电厂在现今的发展中，已经不能充分满足日益增长的社会需要，一方面，原始资源投入成本较高，另一方面，由于发电设备中对热能、机械能等的消耗，也使得发电过程中会有能量的无端损耗。如何解决当前传统火电厂的现状？如何减少投入成本、提高生产效率、增加火电厂的行业竞争实力？就成为目前火电厂亟待解决的首要问题。根据变频调速技术的原理，将变频调速技术应用于火电厂的设备之中，有利于对发电设备技能，从而能够减少成本并提高生产效率，这对于火电厂的发展有重要的作用。因此，对于“火电厂中变频调速技术的节能分析”的研究，就具有极大的现实意义。
1 简述变频调速器
一般来说，变频调速的设备统称为变频调速器，其工作原理是：将原有的工作频率电源，通过调整电机的转动速度而改变工作电源的频率，使之转变为其他频率的交流性电源，来达到使电机改变原有的运行速度的一种设备。
1.1 变频调速器的用途及功能
从目前角度来看，变频调速器在众多的生产行业领域中都有用到，并且已在多种电机上进行了变频调速工作，为多种电机匹配出与之相符合的运行速度和频率电源。这其中不仅包含数控机床、动力压缩机中，还重点包含了发电厂中的风力电机与水泵。尤其在发电厂中，对风机和水泵的利用率极高，而这两个设备在运转过程中还造成很大的电力消耗，使得变频调速技术在发电厂中的节能应用成为了必然。此种变频调速器在节能工作中有众多电源接口，并能够进行频率高低和转速快慢的调节，同时还能够与其他自动化仪器和设备进行很好的连接，实现对这些设备的远程监控工作[1]。
1.2 变频调速器的优势
变频调速器在使用上较为的方面和快捷，通过在简单的按钮操作，就可以将电机频率和转速进行调整，并在显示屏中显示出来。不但能做大幅度调速，还能进行微调，精确性很高。同时，其最主要的优势在于利用变频和调速将电机使用中的不利运转和耗电量过大等缺点及时的扭转过来，使电机设备达到节能的效果[2]。
2 火电厂在变频调速技术上的节能应用
2.1 变频调速技术的具体应用条件
首先，利用电机内部磁场在运转中产生能量，并将能力传递出去，这是交流电机在其工作中的基本原理。在内部磁场运转中，有时会由于交流电机的气隙磁通量增大，逐渐超出内部铁心的负荷程度，使得励磁电流加强，容易将电子绕组烧毁；有时会由于交流电机的气隙磁通量不足，内部磁场不能进行有效运转，使得不能传递出充足的能量，使交流电机的工作效率极大降低。因此，在对交流电机运用变频调速技术时，要先确保交流电机的气隙磁通量较为平衡和稳定[3]。其次，应考虑到异步电机的操控特殊性，在电机运转时，有时会由于电机的额定频率要小于实际的供电频率，使得电机的电压无法由额定电压的升高而升高，并且，在此时运用变频调速技术进行频率的增高，则会影响电机的气隙磁通量，使之变弱，同时也减小了转矩。因此，在对异步电机运用变频调速技术时，要进行具体的分析：在电机的额定频率大于供电频率时，气隙磁通量将为最大，采用恒转矩进行调速；在额定频率低于供电频率时，电压所输出的数值职高，采用恒功率调速。
2.2 对变频调速器的配制
火电厂在进行变频调速器配制时，还要考虑以下情况：首先，火电厂中的大型辅机基本采用的是机组配置形式，往往由两台辅机设备进行连接，而在实际工作中，通常一台辅机设备就能够完成正常运转工作，当辅机达到饱和运转的情况下，再进一步采用变频调速器就会加大设备的损耗，这时就可以采用在其中一台辅机设备上采用变频调速技术，当辅机机组面对较低的负荷时，让其中一台辅机设备运转，并进行变频调速工作；当辅机机组面对较高的负荷时，让两台辅机组成的机组同时运转，并停止进行变频调速工作[4]。此外，还需及时观察辅机的符合情况，及时的通过远程操控，改变变频模式。其次，有些电机在运用变频调速技术后，高次谐波会在定子电流中产生，不仅会使电机升温，从而降低电机功率，严重的还会出现电机运转不正常或失灵等现象，因此，在变频调速技术中，还要进行逐步的改良和完善，以保障电机的安全。再次，有些电机在运用变频调速技术后，电机的转矩减小，转速也随之降低，这会使电流也逐步降低，产生的热量减少，使得风机组中的单独风机排烟的温度不均衡，为防止此种问题发生，可将风机组中的送风通道由单独改为整体，形成主管道送风。最后，电机在运用变频调速技术时，变频调速器中的载波频率很容易与电机内部磁场中的铁心产生谐振问题，使得整体改造设备的运转噪音过大，因此，在变频调速技术中要对载波频率进行调整，以达到减少运转噪音的目的。
3 结语
综上所述，通过变频调速技术，不仅能够使火力发电设备在发电中节约能源，从而提高了生产效率，还使火电厂的原始资源成本有效的降低，为我国非可再生能源的合理使用，做出了积极的促进作用。并且，此种节能技术还具有广阔的市场发展空间和潜力，如若运用得当，将会使火电厂在发电过程中有更好的节能表现。
参考文献：
[1]卢秀珍，曹中华，侯建军.浅谈火电厂中变频调速技术的节能分析[J].电子世界，2014，6（02）：37.
[2]刘增远，康博，张同亮.火电厂中凝结水泵应用变频技术的节能分析[J].电力勘测设计，2014，11（03）：36-40.
变频调速器范文5
关键词 变频；油田；应用
中图分类号TE37 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）44-0100-02
目前，河南油田已经处于原油高含水开发后期，含水量已经达到90%以上，开采过程中使用大量抽液抽气、注水注气、油水输送等设备，用于动力的电能达到50%以上，应用变频调速技术实施节能的潜力非常大，变频技术在原油生产系统中的节能应用有非常广阔的发展前景。本文就变频调速器在油田部分单位的生产应用效果进行简要分析。
1 变频调速器的节能原理
变频调速器的节能原理如下：
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。通过改变电动机的工作频率，来控制电动机的转速，使转速在我们希望的使用范围内运行。
电机的转速n 与供电频率f 有以下关系：
n = 2× 60 f（1Cs）/q
其中，q为电机极数，s为转差率
可以看出，转速n 与频率f 成正比，如果不改变电动机的极数（设备投入生产后一般也不容易改变），只要改变频率 f 就可以改变电动机的转速，当频率 f 在0~50Hz 的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。所以变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。变频器的几种节能方式：
1）变频节能：为了保证生产的可靠性，各种生产设备在设计配用动力时，都留有一定的富余量。电动机不可能在满负荷下运行，除了满足动力要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费，在压力偏高或偏低时，根据实际情况实施闭环、开环调节，降低或提高电机的运行速度，使其在恒压的同时节约电能；
2）动态调整节能：迅速适应负载变动，供给最大效率电压。变频调速器在软件上设有 5 000次/s的测控输出功能，保持电机的输出始终在高效率状态下运行。对于经常发生负载变化的如过山车、抽油机、分压供水等方面很有意义；
3）变频自带软启动节能：在电机直接硬启动时，由于电机的启动力矩需要，要从电网吸收 7倍左右的电机额定电流，而大的启动电流即浪费电力，对电网的电压波动影响也大，也增加了线损和变损。采用软启动后，启动电流可以从0至电机额定电流 逐步上升，减少了启动电流对电网的冲击，节约了电费，也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击，延长了设备的使用寿命；
4）可以提高功率因数节能：电动机由定子绕组和转子绕组通过电磁作用而产生力矩。绕组由于其感抗作用。对区域电网而言，电机在运行时吸收大量的无功功率，造成功率因数低。采用变频节能调速器后，由于其性能已变为： AC-DC-AC，在整流滤波后，负载特性发生了变化。变频调速器对电网的阻抗特性呈阻性，功率因数升高，减少了无功损耗。
2 变频调速器在河南油田机械采油、注水系统、输油系统中的使用情况
目前在河南油田的采油一厂、采油二厂等生产单位中的抽油机、输油泵、锅炉给水泵、注水泵、污水泵等的应用，其节能效果一般都能达到20%甚至更多。
变频器的应用虽然节能效果比较明显，但是随着通用变频器应用范围的扩大，暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几方面：
1）谐波问题。变频器输出电压中含有除基波以外的其它谐波，较低次谐波通常对电动机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电动机出力不足，另外谐波会对供电电源系统产生电力污染，会影响电网系统中其它设备的正常使用。因此变频器输出的高低次谐波都必须抑制；
2）变频器负载匹配问题。主要考虑电流、电压和转矩几个方面的匹配。电流匹配要求变频器的额定电流与电机的额定电流相符，对于特殊的负载则要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流。电压匹配要求变频器的额定电压与负载的额定电压相符。转矩匹配主要针对生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性也是复杂的，大体分为3种类型：恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型，应选择不同类型的变频器；
3）发热问题。变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行，必须对变频器进行散热，环境温度以控制在0℃~40℃为宜；
4）适用性问题。目前我油田采油二厂主要采用稠油热采技术，把蒸汽注入到一口或多口井中，将生产井的稠油采出，因为是蒸汽吞吐，周期开采，这样就造成开采负荷变化大，抽油机比较适合采用变频调节器进行节能控制。
3 应用变频技术的建议
变频调速器在河南油田中的应用主要集中在抽油机、输油泵、注水泵、污水泵等方面。在油田注水、油气集输、污水抽排、恒压供水等方面其应用技术已经比较成熟。但是变频调速器在“磕头机” 也就是游梁式抽油机和电潜泵控制中的应用还有待进一步发展和提高。
3.1 变频器选型
针对以上问题，应用过程中选用变频器首先要搞清电动机所带负载的性质。不同负载类型，选不同类型的变频器。并且两者功率要相互匹配。这样不仅可以节约投资，使投资回收期更短，而且有更好的节能效果。且良好的选型是保证变频器长周期安全运行的前提。
3.2 相适应的工作环境
变频器的安装环境对其使用寿命来说有着极大影响，变频器要有良好的运行工作环境，变频器对环境的要求主要是温度、粉尘和湿度，环境运行温度一般要求+5 ℃ ~ +40℃，就我油田情况而言建议工作环境最低不低于-10℃，最高不要超过 55℃。同时要有合适的防尘和防潮措施，以增加设备使用可靠性、延长变频器的寿命。
3.3 采用自动闭环调整
目前我油田应用的变频器有许多采用开环控制，人为地根据设备工作负荷调节工作频率，这样势必不能最大限度地发挥变频器的作用，影响变频器的节能效果。如果能够根据实际情况确定相对固定参数，实行闭环自动调整将是最理想的方式。
4 结论
总之，变频调速技术作为高新技术、基础技术和节能技术，其应用已渗透到油田行业的各个部门和单位。由于在输水泵、输油泵等改造方面，其应用技术已经很成熟，应用也十分普遍，如能不断总结提高、推广应用、扩大战果将对河南油田经济的发展起到了促进作用，为创造节约型社会立下汗马功劳。
参考文献
[1]吕汀，石红梅.变频技术原理与应用[M].机械工业出版社，2004.
变频调速器范文6
关键词：变频器；故障诊断技术；可靠性
中图分类号：TM5文献标识码：A文章编号：1009—0118（2012）11—0278—01
近年来，随着我国工业发展速度的不断加快，对变频器提出了更高的要求。除要求变频器应当具备控制智能化和开关高频化等功能之外，还要求其必须具备足够的可靠性。由于变频调速器属于比较精密的装置，内部构造较为复杂，从而使得各种类型的故障都有可能发生。为了进一步确保变频调速器运行可靠性和稳定性，就必须要有一个功能完善的故障诊断系统作为保障，这对于变频调速器而言是非常重要的。
一、变频器故障诊断的目的和意义
通常情况下，变频调速器中的控制电路以及功率半导体器件是整个装置中最为薄弱的环节，它们的故障发生频率也是最高的，但由于种种原因的影响，使得这一问题始终没能获得有效解决。由于这两大元器件的问题，间接造成了变频调速器在工业领域当中的推广应用受到影响。据相关研究结果表明，在变频调速系统当中，最容易也是故障发生率最高的是驱动系统中的功率变换器。然而，工业驱动在未来一段时期内的主要发展趋势是变频调速系统的广泛应用，如果在应用过程中，功率变换器经常出现故障，势必会导致驱动系统失灵，这样一来必然会对工业生产造成影响，若是故障严重时，甚至会引发重大安全事故。为了进一步提高变频调速系统的运行可靠性，一些设计人员采用了降额设计电路及并联冗余元件或电路等方法。虽然这些方法能够在一定程度上提高变频调速系统的运行可靠性，但是采用这种设计会导致电源成本过高，而且也只能在空间条件允许的场合内使用，在一些空间条件受限的场合内，采用并联冗余元件或是电路设计的方法受到极为严格的限制。为改变这一现状，一些专家学者提出了逆变器容错技术，而该技术的核心问题是逆变器的故障检测和诊断。为此，研究驱动系统中逆变器的故障诊断技术有利于提高逆变器的运行可靠性，进而提高其工作效率。通过以上的分析不难看出，对变频器进行相应的故障诊断是非常必要的，加大变频器故障诊断技术的研究力度具有十分重要的现实意义。
二、变频器故障诊断技术研究与分析
目前，较为常见的变频器故障报警系统基本上采用的都是快速检测电路的工作原理，即通过对电路的快速检测，将变频器与电动机的实际工况反馈给微处理器，然后由处理器根据预先设定好的算法进行处理后，判断变频器及系统是否存在异常，并在此基础上给出相应的控制及报警信号。虽然这种故障检测系统也能检测到变频器的故障，但是其缺陷也是非常明显的，如报警所需的时间较长、无法实现精确报警等等。为了改变这一现状，国内外的专家学者加大了对变频器故障诊断技术的研究力度，并取得了一定成绩。下面本文对变频器故障诊断技术的一些研究进行分析：
（一）基于专家系统的变频器故障诊断技术。
该技术主要是通过在多个不同区域内建立变频器故障诊断的专家系统来实现故障诊断，其工作原理如下：先将变频器的故障部位进行分离，然后判断故障的种类及其严重程度，随后采取相应的解决措施，如隔离、修复或是更新等等。专家系统主要由以下几个部分组成：人机交互系统、知识管理系统、框架网络诊断算法以及虚拟仪器等等。该系统最大的优点是将专家系统与虚拟仪器技术有机地结合到一起，利用专家系统完成智能诊断，并借助虚拟仪器技术实现了各种不同仪器的协作和数据共享，有效地提高故障诊断及故障修复的效率。但是就当前的专家系统而言，因其缺乏容错、联想和自我完善等功能，加之开发一个多功能的专家系统又比较困难，同时借助虚拟仪器技术来实现知识表示以及诊断算法也不太方便。为此，想要使专家系统更加完善，以上问题亟待解决。
（二）基于DSP的故障诊断技术。
该技术主要是通过对整流电路装置正常与故障运行时的电压波形进行分析与归类，再借助预先建立的故障模型实现故障诊断。其工作原理是按照故障的特征值进行相应的诊断定位，然后归纳出实验算法，在利用DSP系统予以实现。经过大量的实验证明该方法可以有效地诊断出变频器故障。因该技术是基于信号处理来实现故障诊断。为此，并不需要诊断对象的精确模型，其优点是适用性强、诊断速度快、灵敏度极高、便于实现。但是该技术也存在一些不足之处，如故障特征值需要按照专家的经验来进行设定，缺乏一种具有通用性和实效性的设定方法。想要使该技术得以推广普及这一问题亟待解决。
（三）基于神经网络的故障诊断技术。
因神经网络控制系统无需对象的数学模型，所以在一些故障类型及信号间逻辑关系难以描述的场合中引入神经网络对故障进行诊断是比较合适的。同时由于变频器本身属于非线性、强耦合的多变量系统，从而使得想要建立精确的数学模型较为困难，而神经网络恰恰能够有效地解决这一问题。通过大量的实践证明，将神经网络应用于变频器的故障诊断当中是可行的，并且效果也比较良好。而神经网络本身存在训练样本获取困难以及网络权值的表现形式不容易理解等缺点，这是该技术亟需完善的方面。
三、结论与建议
总而言之，随着我国工业发展的速度越来越快，变频器在工业领域内的应用也越来越广泛。为了进一步降低变频器在使用过程中故障的发生几率，并提高其运行可靠性，建议加大对变频器故障诊断技术的研究力度，并不断引入新的理论来完善故障诊断技术。只有这样，才能使变频器在实际应用中更加可靠，进而充分发挥出自身的价值和作用，推动我国工业健康稳定发展。
参考文献：
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