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變頻技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：變頻器控制技術(shù)；現(xiàn)場總線；傳統(tǒng)I/O；分析

傳統(tǒng)的變頻器控制技術(shù)是以I/O方式為基礎(chǔ)，在控制器以及變頻器的I/O端口上以功能需求來進(jìn)行控制線的相應(yīng)連接。傳統(tǒng)的I/O控制方法功能較為單一，布線也較為繁瑣，并且可靠性和通信效率也不高，在工業(yè)拖動(dòng)現(xiàn)場時(shí)也存在較多的障礙，不利于工業(yè)拖動(dòng)的現(xiàn)場。而現(xiàn)場總線的變頻器控制技術(shù)則在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，現(xiàn)場總線是一項(xiàng)新技術(shù)，其順應(yīng)了工業(yè)控制系統(tǒng)以及信息技術(shù)智能化、分散化。在變頻器控制以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的系統(tǒng)中，一條總線電纜便可完成變頻器及控制器的全部通信，與上層網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了更加高效、智能以及全面的監(jiān)控，也實(shí)現(xiàn)了更加高速的監(jiān)控。信息系統(tǒng)集成在企業(yè)級別中的實(shí)施也更加便捷。

一、傳統(tǒng)I/O技術(shù)于變頻器控制的弊端

在變頻器控制中本機(jī)控制是最為簡單的，也稱作面板控制。在進(jìn)行變速、啟動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、以及復(fù)位、停止的控制時(shí)，面板控制是通過變頻器的鍵盤來進(jìn)行的，鍵盤在控制面板上。雖然方法較為簡單，也需要變頻器控制面板有專人負(fù)責(zé)控制，面板控制效率較低，功能也較為簡單，外部功能開關(guān)也可以用PLC控制器來進(jìn)行控制，相關(guān)邏輯也得以實(shí)現(xiàn)，對變頻器I/O端子進(jìn)行輸出，對變頻器進(jìn)行控制。并進(jìn)行PLC編程用以不同功能的實(shí)行，其功能包括輸入其他各種和外部故障的信號以及多級變速控制。

變頻器的控制方法以I/O端口作為基礎(chǔ)，在進(jìn)行功能的擴(kuò)展時(shí)，則只能采取較為簡單的擴(kuò)展，也難以改善傳統(tǒng)I/O變頻器控制方法所存在的缺點(diǎn)。工業(yè)拖動(dòng)現(xiàn)場隨著時(shí)代在發(fā)展，傳統(tǒng)I/O技術(shù)已不能適應(yīng)現(xiàn)代的施工要求。而現(xiàn)場總線技術(shù)作為新技術(shù)，在信息傳輸中只需要一條總線電纜，便可以實(shí)現(xiàn)傳輸所有信息，現(xiàn)場總線技術(shù)在維修成本、布線成本以及調(diào)試成本上也極大的降低了，并且全數(shù)字化，通信速度快和結(jié)構(gòu)開放互連，現(xiàn)場總線控制技術(shù)的效率也較高。

二、以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的變頻器控制系統(tǒng)

（一）以設(shè)備層為基礎(chǔ)的變頻器控制系統(tǒng)

3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系是Rockwell對現(xiàn)場總線提出的標(biāo)準(zhǔn)之一，其組成包括了信息層、設(shè)備層以及控制和自動(dòng)化層。其中，設(shè)備層是以現(xiàn)場總線技術(shù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開放，起到高層設(shè)備和底層工業(yè)裝置的連接作用，高層設(shè)備則包括了計(jì)算器以及PLC控制器等，底層工業(yè)裝置則包括了傳感器、開關(guān)、以及拖動(dòng)裝置，還包括了閥門等。設(shè)備層采用的供電方式是總線供電，網(wǎng)絡(luò)的電纜結(jié)構(gòu)采用主干線結(jié)構(gòu)和支線結(jié)構(gòu)，并對本質(zhì)安全技術(shù)進(jìn)行提供，通信采用用戶模式和生產(chǎn)者模式，在網(wǎng)絡(luò)通信效率上較為優(yōu)異，提供了兩種報(bào)文類型，包括顯示報(bào)文和I/O報(bào)文。

變頻器控制以設(shè)備層為基礎(chǔ)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括了，裝有組態(tài)軟件的一臺RSlinx，并將其接入到設(shè)備層的總線之上，監(jiān)控軟件RSView32以及PLC編程軟件RSlogix500的計(jì)算機(jī)，RSNetworx，與設(shè)備層相連的接口使用1770-KFD，而設(shè)備層與6臺AB1336Plusll變頻器則使用設(shè)備層通信模塊1203-GK5來連接，網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備使用MicroLogix1500PLC控制器，對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息的獲取則使用掃描模塊1769-SDN來進(jìn)行，監(jiān)測設(shè)備和控制設(shè)備。

連接現(xiàn)場設(shè)備和PLC，是以掃描模塊1769-SDN作為接口，用作設(shè)備數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換以及設(shè)備數(shù)據(jù)采樣。在運(yùn)行包含SDN的PLC處理器中，SDN對設(shè)備進(jìn)行了依次掃描，采樣參數(shù)，并對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成PLC能夠接受的數(shù)據(jù)格式，進(jìn)而使PLC處理器能夠進(jìn)行讀取，經(jīng)PLC處理器進(jìn)行處理，對其輸出數(shù)據(jù)也進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成不同種類的設(shè)備能接受的格式。

變頻器數(shù)據(jù)通信以及PCL數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)可以通過映射的方式來進(jìn)行，Word 0至9 共10個(gè)字包括在接口定義格式之中，其中使用通信模塊將Word 0和Word 直接輸送至變頻器，將其固化為變頻器頻率狀態(tài)（或設(shè)定值）以及邏輯狀態(tài)（或命令）。在進(jìn)行映射的輸出時(shí)，Word 0包含了系統(tǒng)的停止、故障復(fù)位和啟動(dòng)控制位以及系統(tǒng)的正反向、頻率源和減速等控制位，設(shè)定工作頻率則由Word1進(jìn)行存放。在進(jìn)行映射輸出時(shí)，Word 0則反饋給PLC變頻器狀態(tài)信息，包括了變頻器運(yùn)行、使能和出錯(cuò)狀態(tài)信息以及變頻器達(dá)速、加減速狀態(tài)信息，實(shí)際工作頻率則由Word 1 進(jìn)行存放。而Word 2至Word 9共8個(gè)字的通信內(nèi)容設(shè)定則是以用戶需求來進(jìn)行，變頻器中的DataIn/Out A至DataIn/Out D則與通信模塊中的Datalink A至Datalink D相對應(yīng)，常用的變頻器監(jiān)控參數(shù)設(shè)定至DataIn/Out之上，包括了故障代碼、實(shí)際輸出和加減速時(shí)間，以及電流電壓和多個(gè)預(yù)置頻率等。分別占用其中（Word 2至Word 9）一個(gè)字映射至掃描器。Word 1與Word 0相結(jié)合，使PLC實(shí)現(xiàn)監(jiān)控變頻器的大部分功能。

（二） Rockwell 3層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺

ControlNet作為中間層于3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，具有高速確定性，也是開放型網(wǎng)絡(luò)，其能夠滿足的要求較多，包括了連接PLC處理器，計(jì)算機(jī)和I/O用要求以及其他智能設(shè)備、操作員界面應(yīng)用的要求，并且滿足要求的高信息吞吐量和實(shí)時(shí)。經(jīng)使用用戶模式和生產(chǎn)者模式，控制網(wǎng)絡(luò)具備對等網(wǎng)絡(luò)功能和I/O網(wǎng)絡(luò)功能，并且提供其高速性能。EtherNet通過工業(yè)以太網(wǎng)的使用，集成信息管理和控制系統(tǒng)，利用以太網(wǎng)監(jiān)控生產(chǎn)場信息，包括了用于監(jiān)控的工業(yè)PC工作站和PLC生產(chǎn)現(xiàn)場信息，還包括了可在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行存取的ControlNet生產(chǎn)現(xiàn)場信息和DeviceNet生產(chǎn)現(xiàn)場信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工廠級的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制、計(jì)劃管理和生產(chǎn)流程的進(jìn)行，以及實(shí)現(xiàn)物料跟蹤、監(jiān)視控制和遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)的進(jìn)行。

基于DeviceNet平臺建立的Rockwell 3層網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)的集成更加的全面， ControlnNet與DeviceNet的連接可通過ControlLogix來實(shí)現(xiàn)，并且可接入至其網(wǎng)絡(luò)適配器。DeviceNet節(jié)點(diǎn)掃描模塊使用1756-DNB，ControlnNet節(jié)點(diǎn)掃描模塊使用1756-CNB。兩者中的ControlLogix、PL以及計(jì)算機(jī)與最高層EtherNet的連接則可使用以太網(wǎng)模塊或者使用網(wǎng)卡來進(jìn)行。經(jīng)掃描器，在該層運(yùn)行的計(jì)算機(jī)工作站可實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的掃描和管理，對設(shè)備層生產(chǎn)現(xiàn)場信息以及控制層生產(chǎn)現(xiàn)場信息進(jìn)行存取，實(shí)現(xiàn)全方位信息調(diào)度以及集成的企業(yè)級運(yùn)行，并在連接InterNet相連接時(shí)更為便捷。

（三）監(jiān)控平臺

對于監(jiān)控變頻器網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，可使用以RSView32軟件為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控，或者使用PanelView人機(jī)界面來實(shí)現(xiàn)。RSView32可以與控制器實(shí)現(xiàn)通信功能，其中控制器的系列包括了與MicroLogix、PLC-5以及SLC500。還能與ControlLogix實(shí)現(xiàn)通信，并且網(wǎng)絡(luò)層次也可以使用兩種，包括ControlNet和DeviceNet。平臺移植于連接兩種計(jì)算機(jī)之間也更為便捷，網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)種類進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器種類的選擇。系統(tǒng)的多機(jī)同步控制、全部監(jiān)控以及單機(jī)控制的集成是由總監(jiān)控臺來實(shí)現(xiàn)，而單獨(dú)對每一臺變頻器進(jìn)行控制可由各分控臺來實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

變頻技術(shù)范文第2篇

變頻器的主要電路通常是“交一直一交”的模式，從外部輸入的電源是1140V/50Hz，經(jīng)過三相橋式無控制電流完成之后變成直流的信息。在整流的電路中，輸入電流的形態(tài)是沒有規(guī)則的長方形電波，電流按照特定的級數(shù)來進(jìn)行分配，分別為基波和諧波，諧波分為多種，其中高次諧波將對輸入供電路線產(chǎn)生影響。在逆變輸出電流時(shí)，輸出的電流會(huì)受到PWM承載電波信號的脈沖波形的影響，針對GTR大功率的逆行變化原件，其PWM在電流中承載的電波頻率為2KHz~3KHz。而IGBT大功率逆流變化原件的PWM最大的承載頻率可以達(dá)到15KHz。統(tǒng)一到輸出電流時(shí)，其電流的信號可以被分解成僅包含正弦波的基礎(chǔ)波形和其他雷系的諧波，其中高次諧波其電流對承載的電波形成直接的干擾。除此之外，高次諧波其電流還會(huì)通過電纜的途徑向各個(gè)空間傳遞輻射，同時(shí)也會(huì)讓其他的電氣設(shè)備受到干擾。

2抑制諧波干擾的方法

我們都知道，諧波的傳播的方法有兩種，分別是傳導(dǎo)和輻射。對于傳導(dǎo)的干擾問題，重點(diǎn)是要把傳導(dǎo)在電路中的高端頻率的電流進(jìn)行過濾；對于輻射干擾的解決，主要是對輻射的源頭和受到干擾的路線完全的隔斷。以下是經(jīng)常用到的5種方法。1）讓變頻裝置的供電源頭與其他供電電源的設(shè)備進(jìn)行隔離，或者將變頻器與其他的輸入兩側(cè)安裝隔離其控制變壓，同時(shí)讓諧波的電流斷開。2）可以選擇在變頻器的輸入兩側(cè)與輸出的兩側(cè)進(jìn)行串聯(lián)，安裝合適的電抗器，也可以選擇安裝諧波變壓器。其安裝的濾波器的構(gòu)成一定要是LC型的濾波器，這樣可以讓濾波器盡可能的吸收諧波，同時(shí)也可以增強(qiáng)電源和電流的地塊能力，從而可以讓諧波在干擾中可以達(dá)到較好的抑制。3）電動(dòng)機(jī)和逆變器中間存在的電纜要穿過鋼管的設(shè)備，或者穿過運(yùn)用鎧裝置的電纜，相對比與其他較弱的信號，要使用不同的電纜進(jìn)行分開，分別設(shè)置敷設(shè)，更好的避免諧波的干擾。4）對于設(shè)備的信號線，要采用較好的屏蔽線，在不知屏蔽線時(shí)變頻器的主干回路控制的路線要相互錯(cuò)開保持一定的距離，其距離一般要少于20cm，可以有效的阻斷敷設(shè)的干擾。5）變頻器在使用時(shí)，要選用專業(yè)的接地線，并且要用粗短線來接地。針對其周邊的電氣設(shè)施所使用的接地線，一定要注意和變頻器的配線隔開，同時(shí)也可以使用短線。通過這樣的方式，就可以使電流諧波對周邊的電氣進(jìn)行輻射時(shí)有效的抑制。

3抑制諧波措施的應(yīng)用

羊場灣煤礦的機(jī)泵依靠自耦降壓的方式來進(jìn)行啟動(dòng)，為了讓變頻控制系統(tǒng)能更好的服務(wù)，對其進(jìn)行改造后，讓其在調(diào)頻減速的功能有所提高，并且在節(jié)約省電的方面起到良好的作用。但是在變頻輸出部位和電動(dòng)機(jī)之間存在的輸出線頻繁的出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)的外殼隨著溫度的升高不斷的發(fā)熱，并且會(huì)經(jīng)常性的出現(xiàn)保護(hù)裝置跳閘，經(jīng)檢測，其原因是變頻器在輸出電壓和電流在輸出攜帶的信號中含有PWM高次諧波造成感染。諧波電流在輸出時(shí)攜帶的電流和電動(dòng)機(jī)在繞線中形成其功率的嚴(yán)重缺損。解決的辦法：通過把變頻器的輸入線和輸出線進(jìn)行分離，分別在輸出輸入時(shí)走不同的電纜溝，采用大號的電纜，來取代以前的電纜。把輸出部分和電動(dòng)機(jī)相隔的電纜的長度盡可能的縮短。通過采取這些措施，其發(fā)熱問題得到較好的解決，對出現(xiàn)的各種變頻器受到高次諧波干擾的問題大部分得到解決。但對諧波的組成以及其自身的幅度都有嚴(yán)格要求的設(shè)施來說，想徹底的抑制高次諧波的干擾，在實(shí)行上難度很大。2005年12月，羊場灣煤礦的二煤軌道絞車有SQ-3的型號，改為PJT-3的型號。絞車在安裝運(yùn)行的過程中，南二S528機(jī)巷傳感器顯示其運(yùn)作正常，分區(qū)一地面的檢查中心頻繁的出現(xiàn)“冒大數(shù)”的現(xiàn)象，并得出瓦斯超出限定值達(dá)到2.5%。根據(jù)數(shù)據(jù)的顯示，對瓦斯超限的現(xiàn)象信以為真，但當(dāng)經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原來是絞車的變頻系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的諧波干擾而導(dǎo)致。對于干擾的出現(xiàn)，如果不進(jìn)行計(jì)算的處理，將會(huì)給煤礦井下的安全造成嚴(yán)重的困擾，同時(shí)對管理也會(huì)造成一些影響，同時(shí)也會(huì)讓瓦斯在實(shí)地進(jìn)行監(jiān)控的意義不復(fù)存在。KJ66型監(jiān)控系統(tǒng)其瓦斯的感應(yīng)器所向外傳輸?shù)念l率為200~1000Hz，其相應(yīng)的瓦斯含有的濃度達(dá)到0~4.0%。高次諧波其污染的源頭來著對電源和其他傳播路徑輻射到瓦斯感應(yīng)器的傳輸路線中，讓瓦斯傳感器的傳輸路線中攜帶著兩個(gè)甚至兩個(gè)以上的頻率信息。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的頻率信號在在線路中傳播時(shí)，在他們中間會(huì)存在著幾百甚至幾千赫茲的低頻差拍。低頻差拍在積滿能量時(shí)會(huì)對瓦斯傳感器的殊榮路線形成干擾，讓傳感器在傳輸?shù)念l率會(huì)隨著幅度的增加而是瓦斯的超出限制部分出現(xiàn)虛假的數(shù)值。經(jīng)過對實(shí)地的考察，當(dāng)絞車在工作時(shí)，其變動(dòng)的電流以及其挖掘迎頭電源線對其線路的干擾頻率會(huì)在6.8KHz~20KHz左右。絞車其在提升中產(chǎn)生的負(fù)荷大，在全速運(yùn)行的時(shí)候，其傳感器在傳輸信號的路線干擾達(dá)到780Hz，造成相對于的瓦斯在2.9%CH4的假值。通過對以上的分析，可以采用下列措施，消除諧波干擾：變頻絞車在運(yùn)行時(shí)選用單獨(dú)干式變壓器進(jìn)行供電，從而解決電網(wǎng)在污染方面的問題；變頻絞車的供電路線要選用隱蔽專用的電流，解決頻率輻射減弱的問題；將監(jiān)控路線的敷設(shè)由原本的軌道式上山改為人力上山，防止傳輸?shù)倪^程中受到干擾；建立特有的監(jiān)控室，將監(jiān)控站的電源分布導(dǎo)入一臺隔離變壓器，防止電網(wǎng)對分站的影響；將頻率傳感器更換為電流型的傳感器，這樣可以減少干擾頻率的傳播。

4結(jié)束語

變頻技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù) 節(jié)水 節(jié)能 城鄉(xiāng)供水 農(nóng)業(yè)灌溉 自動(dòng)控制裝置

1 立項(xiàng)背景及技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

水資源及能源緊缺是制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，節(jié)水節(jié)能是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基本國策.美國從20世紀(jì)90年代將變頻節(jié)水節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于平移式、軸轉(zhuǎn)動(dòng)式噴灌機(jī)及管道灌溉等系統(tǒng)，經(jīng)測試其節(jié)能率為39％～56％，節(jié)水率為15％～30％，既穩(wěn)定了管網(wǎng)壓力，提高了灌溉質(zhì)量，又節(jié)水節(jié)能，便于自動(dòng)化管理，但其價(jià)格昂貴.當(dāng)時(shí)，在我國城鄉(xiāng)供水及水泵抽灌系統(tǒng)中，水泵一旦開始工作，電機(jī)便以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并以額定出水量供水，當(dāng)用水量減少或在用水低谷時(shí)，管網(wǎng)壓力過高，水龍頭（或噴頭）和輸水管道往往被損壞，使水白白流掉，電能白白耗掉；有些系統(tǒng)通過閥門控制出水量，來減少供水管網(wǎng)壓力升高，這樣也造成電能與水資源的浪費(fèi).

“九五”期間，我國在工業(yè)上將交流變頻調(diào)速技術(shù)列為新技術(shù)推廣項(xiàng)目，但當(dāng)時(shí)水利行業(yè)在灌溉方面未應(yīng)用.為改善上述資源浪費(fèi)狀況，生產(chǎn)出價(jià)格低廉，農(nóng)業(yè)能夠接受的變頻節(jié)水節(jié)能控制裝置，水利部西北水利科學(xué)研究所承擔(dān)了水利部“948”計(jì)劃項(xiàng)目“變頻節(jié)水節(jié)能技術(shù)”，本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)為交流變頻調(diào)速技術(shù).1998年12月，我們引進(jìn)了德國的8210和8220系列變頻器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)指標(biāo)、性能參數(shù)檢測方法和部分樣機(jī).交流變頻技術(shù)大致可分為直—交變頻與交—交變頻兩種，我們引進(jìn)的為直—交變頻技術(shù)，即通常所見的變頻器大多采用的變頻技術(shù).我們的技術(shù)路線是引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，并對其消化吸收，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)外圍技術(shù)，研制并生產(chǎn)變頻節(jié)水節(jié)能產(chǎn)品，并重點(diǎn)進(jìn)行推廣應(yīng)用.

該項(xiàng)技術(shù)引進(jìn)后，我們對進(jìn)口樣機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行了全面測量和記錄，在消化吸收的基礎(chǔ)上研制開發(fā)出了四個(gè)系列的變頻調(diào)速節(jié)水節(jié)能裝置，這些變頻節(jié)水節(jié)能產(chǎn)品除了變頻調(diào)速器和PLC外，其他已全部國產(chǎn)化.本文介紹CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置和CX-D系列變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置.

本項(xiàng)目的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：（1）把交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于城鄉(xiāng)供水及農(nóng)業(yè)灌溉中，達(dá)到節(jié)水節(jié)能效果；（2）根據(jù)項(xiàng)目需要，自己研制出水位顯示控制器，提高自動(dòng)化程度；（3）根據(jù)實(shí)際需要，研制出多段壓力設(shè)置轉(zhuǎn)換電路，適應(yīng)農(nóng)業(yè)多種灌溉方式；（4）將變頻調(diào)速技術(shù)、可編程序控制技術(shù)、水位顯示控制技術(shù)、壓力傳感技術(shù)等進(jìn)行了集成.

2 變頻調(diào)速的基本原理

交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n可以用下式表示

式中 f——定子供電電源的頻率；

p——電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)；

s——異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率.

由式（1）可見，當(dāng)平滑地改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率f時(shí)，即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n..

根據(jù)水泵的相似原理

式中的Q、H、P、n分別為水泵的流量、揚(yáng)程、軸功率和轉(zhuǎn)速.

由式（2）、式（3）、式（4）可知，基于轉(zhuǎn)速控制比基于流量控制可以大幅度降低軸功率.

3 CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置

3.1 基本構(gòu)成

整個(gè)恒壓供水系統(tǒng)由CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置與水泵電機(jī)組合而成（見圖1）.該裝置由變頻器（內(nèi)含PID調(diào)節(jié)器）、可編程時(shí)控開關(guān)、可編程控制器（PLC）、水位顯示控制器、遠(yuǎn)傳壓力表、水位傳感器及相關(guān)電氣控制部件構(gòu)成，是一種具有變頻調(diào)速和全自動(dòng)閉環(huán)控制功能的機(jī)電一體化智能設(shè)備（見圖2），它可同時(shí)對一臺或多臺三相380V，50Hz的水泵電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制.

圖1 變頻恒壓供水系統(tǒng)組成

圖2變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)原理框圖

3.2 工作原理

CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置以變頻方式工作時(shí)，水泵電機(jī)以軟啟動(dòng)方式啟動(dòng)后開始運(yùn)轉(zhuǎn)，由遠(yuǎn)傳壓力表檢測供水管網(wǎng)實(shí)際壓力，管網(wǎng)實(shí)際壓力與設(shè)定壓力經(jīng)過比較后輸出偏差信號，由偏差信號控制調(diào)整變頻器輸出的電源頻率，改變水泵轉(zhuǎn)速，使管網(wǎng)壓力不斷向設(shè)定壓力趨近.這個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)通過不斷檢測、不斷調(diào)整的反復(fù)過程實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力恒定，從而使水泵根據(jù)需水量自動(dòng)調(diào)節(jié)供水量，達(dá)到節(jié)能節(jié)水的目的.

PLC的主要控制作用：（1）控制多臺水泵（包括備用泵）循環(huán)軟啟動(dòng)，周期性地以變頻方式工作；（2）控制備用泵的自動(dòng)啟動(dòng).當(dāng)?shù)谝慌_水泵電機(jī)以變頻方式運(yùn)行，并達(dá)到額定功率（即變頻器輸出電源頻率達(dá)到50H），而供水管網(wǎng)壓力未達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，第二臺水泵電機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，并以工頻方式運(yùn)行，這時(shí)若管網(wǎng)壓力仍不能達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，第三臺水泵電機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，第一臺水泵仍以變頻方式運(yùn)行，達(dá)到保持管網(wǎng)恒壓的目的，投入運(yùn)行的水泵數(shù)量由裝置根據(jù)管網(wǎng)壓力自動(dòng)控制.

水位顯示控制器設(shè)有上、中、下3個(gè)水位控制限，當(dāng)池水位從上限降到中限位置時(shí)，控制器輸出補(bǔ)水泵啟動(dòng)信號，使補(bǔ)水泵向池內(nèi)補(bǔ)水，補(bǔ)至上限時(shí)，控制器輸出補(bǔ)水泵停機(jī)信號，停止補(bǔ)水；當(dāng)池水位降到下限時(shí)，控制器輸出取水泵停機(jī)信號，使取水泵停止取水，待水位上升到中限后，控制器使取水泵自動(dòng)啟動(dòng)，恢復(fù)取水.

3.3 控制功能

CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置具有以下控制功能：（1）設(shè)有手動(dòng)/自動(dòng)切換電路，當(dāng)切換至自動(dòng)位置時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)出口壓力變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻泵的轉(zhuǎn)速和自動(dòng)啟動(dòng)、停止備用泵，以維持出口壓力恒定，當(dāng)變頻控制電路出現(xiàn)故障時(shí)，可切換至手動(dòng)位置，使水泵直接在工頻下運(yùn)行，保證正常供水；（2）能夠在1d內(nèi)設(shè)置1～9個(gè)供水時(shí)間段，一周內(nèi)各天的供水時(shí)間可以不同；（3）用PLC控制水泵（包括備用泵）全循環(huán)軟啟動(dòng)，周期性地自動(dòng)交換使用，以期水泵壽命基本一致；（4）地下蓄水池缺水后取水泵自動(dòng)停機(jī)保護(hù)，補(bǔ)水泵自動(dòng)開機(jī)補(bǔ)水，蓄滿水后補(bǔ)水泵自動(dòng)停機(jī)，蓄水池水位以數(shù)字顯示；（5）故障顯示及報(bào)警，具有缺相、短路、過熱、過載、過壓、欠壓、漏電、瞬時(shí)斷電保護(hù)等電氣保護(hù)功能.

4 CX-D系列變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置

4.1 基本構(gòu)成

整個(gè)恒壓供水系統(tǒng)由CX-D系列變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置與水泵電機(jī)組合而成（見圖1）.一些節(jié)水灌溉基地設(shè)計(jì)有噴灌、微噴灌、滴灌等多種灌溉方式，不同的灌溉方式所需的工作壓力不同.為使同一供水管網(wǎng)能為不同灌溉方式提供不同的工作壓力，在CX-B系列變頻恒壓控制裝置的基礎(chǔ)上增加了多段壓力設(shè)置轉(zhuǎn)換電路，它可同時(shí)對一臺或多臺三相水泵電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制（見圖3）.

圖3變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)原理框圖

4.2 工作原理

CX-D系列變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置除多段壓力設(shè)置轉(zhuǎn)換電路外，其他部分的工作原理與CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置相同.多段壓力設(shè)置轉(zhuǎn)換電路中設(shè)計(jì)了對應(yīng)于噴灌、微噴灌、滴灌及管道灌溉4個(gè)壓力檔位，在進(jìn)行灌溉時(shí)，PLC按灌溉方式輸出對應(yīng)的控制信號，壓力設(shè)置轉(zhuǎn)換電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到相應(yīng)壓力檔位，該裝置就在這一設(shè)定壓力下以恒壓供水，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉.

4.3 控制功能

除具有CX-B系列變頻恒壓供水自動(dòng)控制裝置的功能外，還具有壓力轉(zhuǎn)換功能.

5 加強(qiáng)變頻節(jié)水節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和推廣

引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)主要的目的在于推廣應(yīng)用，把變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于水利行業(yè)及農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能節(jié)水.幾年來，通過向社會(huì)積極宣傳變頻節(jié)水節(jié)能技術(shù)的優(yōu)越性，這一技術(shù)已逐步被水利行業(yè)及農(nóng)業(yè)所接受.

在城鄉(xiāng)供水方面，我們已經(jīng)推廣應(yīng)用變頻恒壓供水自控裝置12套，根據(jù)對其中四套裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算可知，可節(jié)約電能25％～50％，節(jié)水3％～10％.各臺裝置的節(jié)能率和節(jié)水率差異較大，其主要原因是各裝置的運(yùn)行環(huán)境差異較大，用水高峰與低谷流量差值大的裝置節(jié)能率高，用水高峰與低谷流量差值小的裝置節(jié)能率低；供水管路完好率高的系統(tǒng)使用該裝置后，節(jié)水效果不顯著，供水管路完好率低的系統(tǒng)使用該裝置后，節(jié)水效果顯著（由于恒壓供水，減少了管網(wǎng)高壓所產(chǎn)生的漏水）.實(shí)踐證明，使用變頻恒壓供水自控裝置，不但能夠節(jié)水節(jié)能，而且提高了供水質(zhì)量，保證了供水管網(wǎng)的安全運(yùn)行.

在農(nóng)業(yè)灌溉方面，2001年6月為“99全國節(jié)水示范工程秦都項(xiàng)目區(qū)（咸陽市秦都區(qū)雙照鎮(zhèn)龍泉南村）節(jié)灌系統(tǒng)”設(shè)計(jì)并安裝了變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置一套，使一條供水管網(wǎng)能夠在不同時(shí)間段提供兩種工作壓力，既滿足了微噴灌和滴灌的要求，又使灌溉管理大大簡化.據(jù)2001年7～12月資料統(tǒng)計(jì)，節(jié)電17％，節(jié)水19％.2001年12月同陜西省農(nóng)墾農(nóng)工商總公司簽訂了合作合同，為該公司華陰農(nóng)場節(jié)水灌溉增效示范項(xiàng)目設(shè)計(jì)安裝6套變頻恒壓節(jié)水灌溉自動(dòng)控制裝置.該示范項(xiàng)目實(shí)施完成后，變頻恒壓節(jié)水灌溉自控裝置與灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，將形成目前我國較高標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)水灌溉自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，控制滴灌面積76hm2.

變頻技術(shù)范文第4篇

Abstract： The paper deseribes the classifications， performance， choices for product， and peripheral devices design need to be notices of inverter.

關(guān)鍵詞： 變頻器；種類；特點(diǎn)；選擇

Key words： inverter；classifications；feature；choices

中圖分類號：TM3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0040-03

0 引言

變頻調(diào)速技術(shù)近年來在我國得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，由于變頻調(diào)速技術(shù)在調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、靜差度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)、功率因數(shù)、智能控制、節(jié)約電能等方面具有的優(yōu)異性能，是目前交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速所采用的主要方式。它以體積小、重量輕、可靠性高、通用性強(qiáng)、適用范圍廣、操作簡便、保護(hù)功能完善等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、化工、冶金、電力、石化、食品、醫(yī)藥、造紙、機(jī)械等領(lǐng)域。

1 變頻器的應(yīng)用分類

變頻器應(yīng)用非常廣泛，根據(jù)具體應(yīng)用情況可分為以下幾種類型：

①節(jié)能、改善環(huán)境。風(fēng)機(jī)、泵類、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)、精紡機(jī)、注塑機(jī)、中央空調(diào)系統(tǒng)、洗衣機(jī)、抽油煙機(jī)等系統(tǒng)的調(diào)速；

②提高設(shè)備效率。機(jī)械加工設(shè)備中高速電動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)行控制；

③自動(dòng)化控制、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。搬運(yùn)機(jī)械、加工設(shè)備、生產(chǎn)流水線、多臺電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)等系統(tǒng)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制、多段速度調(diào)節(jié)；

④提高產(chǎn)量、提高控制精度。機(jī)床、搬動(dòng)機(jī)械、塑料機(jī)械、球磨機(jī)、研磨機(jī)、印刷機(jī)械等系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速控制；

⑤減少設(shè)備維修、延長設(shè)備壽命。機(jī)床設(shè)備的主軸、紡紗機(jī)等系統(tǒng)進(jìn)行無級調(diào)速；

⑥提高質(zhì)量。切紙機(jī)、造紙機(jī)、拉絲機(jī)、纖維機(jī)械等輕工設(shè)備進(jìn)行最佳速度控制、恒張力矢量控制；

⑦特殊要求的場合。恒壓供水、供氣、音樂噴泉等系統(tǒng)進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩、多段速自動(dòng)控制。

2 變頻器的選型

變頻器的正確選用對于機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。選擇變頻器時(shí)，首先要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的類型、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的特性、調(diào)速范圍、靜差度、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、使用環(huán)境及系統(tǒng)的特殊要求，然后決定選用哪種控制方式和防護(hù)結(jié)構(gòu)的變頻器。當(dāng)然所選用的變頻器一定要是最合適的。也就是說所選用的變頻器一定要能能夠滿足生產(chǎn)機(jī)械的實(shí)際工藝要求，并且具有最高的性價(jià)比。

2.1 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載分類 由于生產(chǎn)機(jī)械的類型很多，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性將其分為以下種類型：

2.1.1 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 在這類負(fù)載中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T■=C，與轉(zhuǎn)速n 無關(guān)。而負(fù)載功率隨著負(fù)載轉(zhuǎn)速的升高而增加。如機(jī)床設(shè)備中的進(jìn)給機(jī)構(gòu)、傳送帶、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)等機(jī)構(gòu)和起重機(jī)、電梯、提升機(jī)等負(fù)載都屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。

在變頻器驅(qū)動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載性質(zhì)的生產(chǎn)機(jī)械時(shí)，低速時(shí)要有足夠大的輸出轉(zhuǎn)矩，并且要有足夠大的過載能力。如果電動(dòng)機(jī)在低速下長期運(yùn)行，還必須要考慮電動(dòng)機(jī)的散熱問題，以防電動(dòng)機(jī)溫升過高。

2.1.2 恒功率負(fù)載 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特點(diǎn)就是當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，負(fù)載從電動(dòng)機(jī)吸收的功率為恒定值。即：

P■=T■Ω=T■■=■T■n=C

就是說，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比。如金屬切削機(jī)床中的主軸、造紙機(jī)、薄膜生產(chǎn)線中的卷取機(jī)、開卷機(jī)等都屬于恒功率負(fù)載。

負(fù)載的恒功率性質(zhì)是在一定的速度范圍內(nèi)而言，如果速度非常慢，在機(jī)械強(qiáng)度的限制下，T■無法一直增大，在低速下負(fù)載性質(zhì)變?yōu)楹戕D(zhuǎn)矩負(fù)載。負(fù)載的恒功率區(qū)和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)在很大程度上影響著拖動(dòng)系統(tǒng)方案的確定。直流電動(dòng)機(jī)的弱磁調(diào)速就屬于恒功率調(diào)速。

2.1.3 通風(fēng)機(jī)類負(fù)載 這一類負(fù)載的特點(diǎn)是負(fù)載的轉(zhuǎn)矩大小與轉(zhuǎn)速的二次方成正比。功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。即：T■=kn■

各種風(fēng)機(jī)、水泵、油泵都屬于通風(fēng)機(jī)類負(fù)載。

通風(fēng)機(jī)負(fù)載通過變頻器調(diào)速來調(diào)機(jī)的風(fēng)量、流量，從而可以大幅度的節(jié)能。由于通風(fēng)機(jī)類負(fù)載在高速時(shí)需要很大的功率，所以不應(yīng)使這類負(fù)載超工頻運(yùn)行。

2.2 根據(jù)負(fù)載特性選取適當(dāng)控制方式的變頻器 變頻器具有以下四種控制方式：

2.2.1 v/f控制方式 它的變頻器可以同時(shí)控制變頻器輸出的電壓和頻率。在當(dāng)v/f的值不變時(shí)，得到所需的轉(zhuǎn)矩特性。用這種方式的變頻器控制電路結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、成本也不高，多用于對精度要求較低的通用變頻器。

2.2.2 轉(zhuǎn)差率控制方式 這種控制方式要比v/f控制更先進(jìn)，優(yōu)點(diǎn)更多，它需要通過一個(gè)電動(dòng)機(jī)上的速度傳感器測出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差率之和決定了變頻器的輸出頻率。用這種控制方式對電動(dòng)機(jī)的電流進(jìn)行控制，與前一種控制方式相比，在加減速特性和限制過電流的能力等方面都有明顯的改善。

2.2.3 矢量控制方式 矢量控制是一種高性能的控制方式。其操作原理是，將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流分為產(chǎn)生磁場的電流分量（勵(lì)磁電流）和與其垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流），并加以控制。它的名稱的由來是因?yàn)樗欢ㄒ瑫r(shí)控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值和相位，即定子電流的矢量，所以叫矢量控制方式。

變頻技術(shù)范文第5篇

關(guān)鍵詞：異步電機(jī) 變頻 調(diào)速 專利分布 專利分析

中圖分類號：M343 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0049-02

進(jìn)入20世紀(jì)70年代，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得采用電力電子變流器的交流拖動(dòng)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，特別是大規(guī)模集成電路、專用集成電路和計(jì)算機(jī)控制的出現(xiàn)，使高性能交流調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，交直流拖動(dòng)按調(diào)速功能分工的格局終于被打破了[1]。交流調(diào)速性能完全達(dá)到了與直流調(diào)速性能相媲美的程度，而交流電機(jī)的優(yōu)勢則轉(zhuǎn)化成為了其調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢。于是，交流調(diào)速拖動(dòng)取代直流調(diào)速拖動(dòng)的呼聲日益高漲，交流調(diào)速控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前電力拖動(dòng)調(diào)速控制的主要發(fā)展方向。目前，變頻調(diào)速技術(shù)受到交流調(diào)速技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的影響，其研究和應(yīng)用將朝著高性能交流變頻調(diào)速和特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流變頻調(diào)速方向發(fā)展[2]。

該文針對異步電機(jī)變頻技術(shù)進(jìn)行檢索，以CNABS和DWPI專利數(shù)據(jù)庫中的檢索結(jié)果為分析基礎(chǔ)，從專利文獻(xiàn)的視角對異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了全面的統(tǒng)計(jì)，總結(jié)了異步電機(jī)變頻相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)和國外專利的申請趨勢、申請人分布，探討異步電機(jī)變頻技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，為相關(guān)技術(shù)研究人員的研發(fā)方向和專利戰(zhàn)略提供參考信息，也為相關(guān)企業(yè)科技管理人員對技術(shù)發(fā)展政策的制定提供參考。

1 異步電機(jī)變頻技術(shù)專利布局分析

該文分別在中國專利文摘數(shù)據(jù)庫CNABS和英文摘要數(shù)據(jù)庫DWPI中對異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行檢索，其中CNABS數(shù)據(jù)庫收錄了1985年以來中國所有的專利文摘信息，DWPI數(shù)據(jù)庫收錄了1948年至今47個(gè)國家和組織的專利文獻(xiàn)，并人工改寫了摘要等信息。

在這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中采用異步電機(jī)變頻技術(shù)領(lǐng)域通用的關(guān)鍵詞表述，將檢索結(jié)果進(jìn)行人工瀏覽降噪，獲得國外發(fā)明專利申請345件，中國發(fā)明專利申請761件。

1.1 發(fā)明專利申請年度分析

圖1示出了異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)國外專利申請趨勢，大致可以分為三個(gè)時(shí)期，各時(shí)期劃分別以申請量增長率的變化為標(biāo)準(zhǔn)。

第一時(shí)期為技術(shù)萌芽期（1979年之前）。20世紀(jì)70年代以前，實(shí)用的靜止變頻器沒有問世，交流電機(jī)主要用于拖動(dòng)場合，較少用于調(diào)速。高性能的交流調(diào)速技術(shù)還停留在理論上的期望階段。從圖1中可以看出，在1979年之前，異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)明專利申請量很少。1979至1991年，異步電機(jī)變頻技術(shù)相關(guān)發(fā)明專利申請量快速增長，在1983年的時(shí)候達(dá)到頂峰。1983年之后，國外的申請量總體有所下滑，但是仍然比1979年以前的申請量有較大的增長。在冷戰(zhàn)的國際背景下，到1991年，申請量達(dá)到最低值。1991年后，異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)專利申請?jiān)俅沃饾u增多。這一時(shí)期的發(fā)明專利技術(shù)主要集中在采用直接轉(zhuǎn)矩的方式進(jìn)行異步電機(jī)變頻調(diào)速。主要原因?yàn)?985年德國學(xué)者Depenbrock提出了異步電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制理論。從2001年起，關(guān)于異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的專利的申請量處于穩(wěn)定期。在這一時(shí)期，相關(guān)專利主要集中在基于矢量控制理論在變頻調(diào)速技術(shù)中的運(yùn)用以及無位置傳感器的控制系統(tǒng)的相關(guān)研究方面。

圖2示出了關(guān)于異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)中國專利申請趨勢，與國外專利申請相比較，中國專利申請大致也可以分為三個(gè)階段，第一階段為萌芽期（1985-2001年），第二階段為發(fā)展期（2002-2007年），第三階段為快速增長期（2008-2013年）。1985-2001年，中國專利關(guān)于異步電機(jī)變頻調(diào)速領(lǐng)域的專利申請數(shù)量很少。而在這一時(shí)期，國外在異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)經(jīng)過了兩次發(fā)展期，分別為基于電力電子技術(shù)和集成電路技術(shù)而發(fā)展起來的變頻調(diào)速技術(shù)，和以直接轉(zhuǎn)矩控制為基礎(chǔ)的變頻調(diào)速技術(shù)。2002-2007年，中國的專利申請總體呈現(xiàn)上升趨勢，且每年的申請量趨于平緩的上升趨勢。在該階段，中國申請的申請人主要分布在高校和個(gè)人申請，其中，個(gè)人申請占有很大部分。經(jīng)過對這些個(gè)人的百度分析，發(fā)現(xiàn)他們大多是從國外留學(xué)回來的教師。從整個(gè)申請量和申請人分布上來看，一方面當(dāng)時(shí)中國的專利申請意識還不強(qiáng)，另一方面反映了在這一階段中國對異步電機(jī)變頻技術(shù)的研究還很緩慢，生產(chǎn)應(yīng)用也不足，因此企業(yè)申請量還很少。2008年開始，中國有關(guān)異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的專利申請大量增多，這六年的申請量是前二十年申請總量的近兩倍。

1.2 重要申請人分布情況分析

本節(jié)從國內(nèi)外專利申請重要申請人方面對異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)相關(guān)專利做進(jìn)一步分析，主要考慮申請人歷年的申請總量，按照申請總量進(jìn)行排名，取前10名申請人進(jìn)行分析。

圖3示出了國外專利申請量排名前10名的申請人，分別是：（1）東芝照明技術(shù)株式會(huì)社（日本）；（2）株式會(huì)社日立信息通信工程 （日本）；（3）富士電機(jī)株式會(huì)社（日本）；（4）三菱電機(jī)株式會(huì)社（日本）；（5）西門子公司（德國）；（6）ABB公司（美國）；（7）株式會(huì)社明電舍（日本）；（8）通用電氣公司（美國）；（9）羅伯特?博世有限公司（德國）；（10）AS MOLD POWER CYBER（蘇聯(lián)）。排在前10名的申請人主要集中在美日德三個(gè)國家。而前四名均被日本公司占據(jù)。

圖4為中國專利申請量排名前10名的申請人，分別是：（1）浙江大學(xué)；（2）盧驥；（3）清華大學(xué)；（4）永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司；（5）襄樊宇清電動(dòng)汽車有限公司；（6）沈陽工業(yè)大學(xué)；（7）襄樊特種電機(jī)有限公司；（8）華南理工大學(xué)；（9）湘潭電機(jī)股份有限公司；（10）汪┥。

在中國關(guān)于異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的申請主要為高校申請和企業(yè)申請。根據(jù)前面的分析可以知道，在異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域，國外的研究主要集中在1979-2001年。而中國在這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展明顯滯后于國外，主要是在2007年之后開始快速發(fā)展。總體而言，中國對于異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域的研究滯后于其他國家，尤其是日本、美國、德國這些變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)國。

2 結(jié)語

該文通過對國內(nèi)外異步電機(jī)變頻調(diào)速領(lǐng)域的發(fā)明專利申請的分析，分別從申請的總體情況、申請量年度分析、申請人分布情況以及關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行了分析。通過對異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的國內(nèi)外專利申請量的分析可以看出，中國在異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域研究遲緩，錯(cuò)過了兩次發(fā)展熱潮，相關(guān)專利申請很少。隨著近年來人們專利意識的提高，以及市場對變頻器需要的增多，有關(guān)異步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的中國專利申請量快速增長。近年來，國內(nèi)外對于變頻器的要求主要在于其節(jié)能性、產(chǎn)品質(zhì)量的提高、設(shè)備合理化等方面。從技術(shù)角度看，變頻調(diào)速技術(shù)在平滑起動(dòng)、力矩和定位控制、減噪等方面還需要提高，有學(xué)者提出了通用變頻器的研究，相關(guān)專利申請較少，相關(guān)企業(yè)可加大對這些領(lǐng)域的研究。通過對專利申請內(nèi)容的分析可知，中國專利申請的整體技術(shù)有待提高，國內(nèi)申請人專利撰寫的能力需要將強(qiáng)。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對專利的布局，提高對異步電機(jī)變頻調(diào)速相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)和新方法的敏感性，積極研究核心技術(shù)，防止國外相關(guān)領(lǐng)域的專利申請對我國企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生制約。同時(shí)，企業(yè)可加強(qiáng)與高?；蜓芯繖C(jī)構(gòu)的合作，利用高?；蜓芯繖C(jī)構(gòu)在理論研究上的優(yōu)勢和企業(yè)自身產(chǎn)業(yè)制造的能力，將專利技術(shù)轉(zhuǎn)化到產(chǎn)業(yè)制造上。

參考文獻(xiàn)

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