簡述變頻器的遠(yuǎn)程控制方式及應(yīng)用

盧玉峰 丁麗

摘 要：在許多工程現(xiàn)場，往往存在著控制電機(jī)與操控室間距離較遠(yuǎn)的情況，這種情況對大型企業(yè)電控系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程控制方案提出了更高的要求。與此同時，伴隨著企業(yè)工作現(xiàn)場總線的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制變頻器系統(tǒng)開始逐步進(jìn)入我國的各大型企業(yè)之中。通過使用這種方式，不但改善了遠(yuǎn)程控制的效果，還起到了節(jié)約企業(yè)電量使用的作用，逐步開始突顯出越來越重要的作用。

關(guān)鍵詞：變頻器；遠(yuǎn)程控制；遠(yuǎn)程控制器；電壓調(diào)控

引言

文章主要從變頻器的遠(yuǎn)程控制、實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制過程中應(yīng)注意的問題和變頻器遠(yuǎn)程控制的具體應(yīng)用這三個方面來對其分別進(jìn)行介紹。

1 變頻器的遠(yuǎn)程控制

為了更好的對變頻器的遠(yuǎn)程控制進(jìn)行說明，文章分別從變頻器工作原理、變頻器遠(yuǎn)程控制過程、遠(yuǎn)程控制器的使用及遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的搭建這幾個方面來分別進(jìn)行介紹。

1.1 變頻器工作原理

所謂變頻器指的就是通過對電力半導(dǎo)體的控制，使工頻發(fā)生改變的電能控制裝置。常規(guī)的變頻器主要通過整流、濾波等過程，并采用交流、直流、交流互變的方式來實現(xiàn)頻率改變的。其中，交流變?yōu)橹绷鞯倪^程，可通過二級管整流橋和電容的作用來實現(xiàn)濾波。

1.2 變頻器的遠(yuǎn)程控制過程

在變頻器的遠(yuǎn)程控制過程中，系統(tǒng)中的電動機(jī)與變頻器相連接，用來進(jìn)行電動機(jī)頻率的調(diào)控。同時，在操控室中安裝有PLC，用來輸出動作相關(guān)的信號。當(dāng)現(xiàn)場需要對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)控時，由操控室發(fā)出動作指令，動作指令可通過使用PLC轉(zhuǎn)換來輸出動作模擬信號，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸，被變頻器的控制端接收，變頻器讀取接收的信號，將電機(jī)調(diào)整到指令動作或頻率，實現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程控制。

1.3 通過遠(yuǎn)程控制器來實現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程控制

實現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程控制離不開對遠(yuǎn)程控制器的應(yīng)用，遠(yuǎn)程控制器是一種通過RS485網(wǎng)絡(luò)對變頻器的啟動、加速、減速、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止等動作進(jìn)行控制的智能儀表。變頻器遠(yuǎn)程控制器的種類有很多種，依據(jù)變頻器種類大致可分為標(biāo)準(zhǔn)型、加強(qiáng)型；依據(jù)通訊方式可分為有線型、無線型；同時還可以依據(jù)所采用的通訊協(xié)議進(jìn)行分類。通過使用遠(yuǎn)程控制器不但可以實現(xiàn)對變頻器動作的控制，還可以實時顯示出變頻器的轉(zhuǎn)速等運行狀態(tài)相關(guān)信息。由于這種方法是基出網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，那么就容易受到傳速信號的干擾，因此，使用RS485網(wǎng)絡(luò)的單機(jī)通訊距離一般在1200m左右，適于使用在變頻器與操控室距離小于1200m的工作場所。

1.4 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的搭建

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的重要組件主要有：中央控制中心、數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、實時通訊系統(tǒng)、實時監(jiān)視系統(tǒng)、實時控制系統(tǒng)、實時預(yù)警系統(tǒng)這幾部分組成。在搭建控制系統(tǒng)過程中，首先要注意準(zhǔn)備工頻電源，所謂工頻電源就是指由電網(wǎng)提供的商用電源。電機(jī)在工頻電源啟動時，其加速沖擊往往較大，但在接入變頻器的電機(jī)上，不可以直接使用工頻電源，以免因直接使用工頻電源而發(fā)生起動電流過大，損壞變頻器的狀況。

2 實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制過程中應(yīng)注意的問題

在實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制過程中需要注意的問題有很多，這里以頻率與電壓的匹配、變頻器溫度的控制、變頻器的制動系統(tǒng)為例對其進(jìn)行介紹。

2.1 要注意頻率與電壓的匹配

在進(jìn)行電機(jī)頻率的遠(yuǎn)程控制過程中，還應(yīng)注意對其電壓的調(diào)控，如果只改變頻率不改變電壓，可能會靠成過電壓，從而導(dǎo)致電機(jī)燒壞的現(xiàn)象。當(dāng)輸出功率超過額定功率的時候，電機(jī)電壓的提升不可以高于額定電壓，做好電壓的上限保護(hù)，以免因瞬時高壓對電機(jī)造成損壞。

2.2 要注意對變頻器溫度的控制

在變頻器工作時，其中的電流通過量是很大的，發(fā)熱現(xiàn)象是嚴(yán)重的，而長期高溫情況下運行變頻器會降低其使用壽命，其故障率也會隨溫度的升高而增加，當(dāng)溫升超過10℃時，變頻器的使用壽命會減少一半以上。因此要重視對變頻器的溫控問題。通過經(jīng)驗積累，可知其發(fā)熱量可通過“發(fā)熱量近似值=變頻器容量×55”進(jìn)行估算。

當(dāng)進(jìn)行控制柜的設(shè)置時，首先，要依據(jù)發(fā)熱量設(shè)計好遇柜的尺寸；其次，要注意電抗器與變頻器的距離，盡量將其安裝位置隔開，也可安裝在柜子的上側(cè)或側(cè)方；再次，要計劃好散熱器按放的位置，盡量將其安放在機(jī)柜的外側(cè)且垂直安裝，使其熱量可以快速的發(fā)散。

2.3 注意變頻器的制動系統(tǒng)

通過在變頻器的直流端使用放電電阻單元組件，可以將再生的能量在通過能耗制動電路中的電阻時逐漸轉(zhuǎn)化為熱能并消耗，這就是電阻制動。通過使用制動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)電動機(jī)的時實停止，精細(xì)化對變頻系統(tǒng)的控制。

3 變頻器遠(yuǎn)程控制的具體應(yīng)用

現(xiàn)在變頻器遠(yuǎn)程控制在冶金、石化和礦山中均被大量使用，常用來控制風(fēng)機(jī)的負(fù)載。通過對變頻器的使用不但完成了對變頻器的遠(yuǎn)程控制，還可以大大改善用電量，節(jié)約生產(chǎn)成本。與此同時，在此基礎(chǔ)上還可在風(fēng)管上安裝流量檢測裝置，使風(fēng)量信號可以傳到操控室，形成系統(tǒng)的閉環(huán)控制，提高系統(tǒng)能力。通過使用變頻器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可以使現(xiàn)場的巡檢人員的現(xiàn)場工作量大大減少，提高系統(tǒng)的自動化程度，從一定程度上方便了服務(wù)生產(chǎn)。通過以上對變頻器的遠(yuǎn)程控制、實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制過程中應(yīng)注意的問題和變頻器遠(yuǎn)程控制的具體應(yīng)用的介紹，希望可以為初學(xué)者起到參考作用。

參考文獻(xiàn)

[1]許正軍，曾獻(xiàn)輝.變頻器的PC機(jī)控制[J].電氣自動化，2000，3.

[2]夏德海.現(xiàn)場總線技術(shù)[M].第二版.北京：中國電力出版社，2003，9.

[3]宋德玉.可編程控制器原來及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)[M].冶金工業(yè)出版社，2000.