变频器制动技术研究论文

【摘要】近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。我国电子科技技术在历经不断的前进和突破后，不论是在理论知识还是实际运用中都日趋完备。变频技术在工业生产中得到广泛应用，其变频调速的性能逐渐优化，而且其高效节能的特点在节能减排的现在社会中更是为各行各业所青睐。下面是小编精心推荐的《变频器制动技术研究论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

变频器制动技术研究论文 篇1：

汽车制动防抱死系统在线静态检测技术研究

摘 要：汽车制动防抱死系统（ABS）对乘车安全至关重要，可以提高行车紧急制动的安全系数，汽车在出厂前必须通过汽车ABS的合格检测。本文采用的方法是在普通汽车制动试验台增加ABS静态测试功能，用OBDII插头连接汽车检测口，使用KWP2000通讯协议与汽车ABS的ECU建立通讯，通过Modbus总线控制变频器带动滚筒转动，从而带动汽车转动。最后采用VB编写的程序实现对汽车ABS的静态检测。

关键词：路汽车ABS静态检测 RS485 VB语言 变频器

汽车制动防抱死系统（ABS）通过控制和调节车轮的制动力，防止车轮在制动时滑转，最大限度地利用路面附着系数以缩短制动距离，提高制动时的方向稳定性，防止侧滑，从而提高车辆的安全性。因此，汽车ABS的静态检测十分必要[1]。

本文所研究的内容是在普通汽车制动试验台上增加ABS静态测试功能：用OBDII插头连接在汽车检测口，通过KWP2000通讯协议的指令与汽车ABS的ECU建立通讯，用Modbus总线通讯方式控制变频器带动汽车转动，采用VB编写的程序来实现对汽车ABS的静态检测。

1 汽车ABS在线检测控制硬件设计

根据国家标准以及测试规范，确定了汽车ABS在线检测控制方案，硬件设备如图1所示。上位机通过Modbus工业总线控制四台变频器，变频器分别控制四台交流电机，每台交流电机带动两个滚筒转动以驱动车轮转动。具体检测分为两大部分：ABS基本参数测量和ABS轮速及泵阀动作测试。

2 通讯方式及硬件模块

2.1 PC机与ECU之间的K-Line通讯

現在汽车上的控制总线大多是CAN总线，而ABS中ECU的通讯总线种类繁多，一大部分是基于ISO14230标准的KWP2000通讯协议[2]。在PC机与ECU建立连接之前需要诊断模块在K-Line上传送一个唤醒信号，实现通讯的初始化。最常用的初始化分为两种，5波特率初始化和快速初始化[3]。本文研究的是Bosch8.1 ABS泵，初始化方式为快速初始化。

KWP2000的报文格式采用标准的串行通讯格式[4]。报文结构与ISO14230相同，由格式字节，目标地址，源地址，服务标识，数据以及校验组成。例如通讯协议开启ECUEOL诊断模式的指令：82 28 F1 10 83 2E。

2.2 上位机机与变频器之间的通讯

Modbus总线应用广泛，且传输数据稳定，所以首选Modbus中的RTU通讯方式。

将RS232转RS485的转换接头连接到PC机的COM口上，然后将通讯线连接到变频器的RS485模块，根据标准通讯协议即可读写指令。

3 软件编程

根据国家标准、通讯协议以及检测流程，确定了以下编程流程。

3.1 程序流程图

第一部分主要是从ECU中读取信息获得数据流，即ABS基本参数；第二部分是通过指令控制ECU使泵阀动作。具体的流程图如图2。

3.2 窗体展示

第一界面是ABS系统初始化以及从ECU中读取数据流。包括版本信息、故障码、状态测试、车速和电压等。

第二界面检测汽车ABS系统中的回流泵以及各个进、出油阀是否故障，如图3所示。

第二界面由两部分组成，前轮ABS泵阀测试、后轮ABS泵阀测试。界面中的4个图线更直观地读写出各个轮的抱紧压力，该力是通过读取变频器的扭矩检测到的。界面中的各个指示灯也可以很直观地看出阀是否动作以及回流泵是否开启。由于是静态ABS低速测试，ABS泵阀不会自主动作，因此需要通过程序控制其开启和关闭，观察制动力曲线，得出泵阀动作准确性的结论[5]。

4 结语

通过对KWP2000通讯协议以及汽车ABS功能的研究，按照检测流水线的要求，开发出汽车制动防抱死系统的静态检测系统。此系统能与我国普通汽车制动台兼容，使国内普通制动台具备ABS静态检测的功能，完善了汽车制动性能的在线检测。

参考文献

[1] 赵祥模.汽车ABS防抱制动特性及其不解体检测技术研究[D].西安：长安大学，2006.

[2] 孙仁云，廖文俊，梁涛.汽车防抱制动装置试验台测试系统的研制[J].四川工业学院学报，1999（4）：62-66.

[3] GB/T 13594-2003，机动车和挂车防抱制动性能和试验方法[S].

[4] 杨志刚.双轴ABS汽车制动台的运用[J].装备制造技术，2010（10）：139-141.

[5] MDT-2000ED多功能制动转毂复合试验台技术规格书[S].

作者：王俊达 李宝顺 赵高鹏 高璐 李志明 冯彦睿

变频器制动技术研究论文 篇2：

电气传动中变频器应用技术研究

【摘  要】近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。我国电子科技技术在历经不断的前进和突破后，不论是在理论知识还是实际运用中都日趋完备。变频技术在工业生产中得到广泛应用，其变频调速的性能逐渐优化，而且其高效节能的特点在节能减排的现在社会中更是为各行各业所青睐。

【关键词】电气传动;变频器;应用技术

引言

随着市场需求的增长，交流电机和直流电机的交替性时代到来了。直流电机的局限性逐步被社会淘汰。矢量控制技术的延伸给变频器的性能带来了更大的提升。达到了技术应用的要求。调速传动电力电子技术经过不断的改进和完善，形成了很好的节能效果和工艺控制功能，广泛应用到自动化设备中。

1变频器的组成

变频器有两种操作结构，分别为AC-AC和AC-DC-AC，两种变频器配置方式将产生不同的功率转换频率，其中，AC-AC代表直接变频器;AC-DC-AC代表间接变频器。变频器一般由中间电路、变频器、控制電路和整流器四部分组成，它们将交流电转换为直流电，并发送控制信号和直流储备。整流器由单相和三相交流电源连接，产生两种基本直流电压，既可控又不可控。该变频器具有三种主要功能，包括变频、电流和整流功能。整流后的直流电变更为交流电，从而达到电机的电压与频率要求。电机信号电路包括控制电路这一部分，用于监控电流和电压、保障电压计算和变频器;线路反馈可用于保护变频器和整流器，确保正常电压和频率，以维持电机运转。滤波电路利用整流器处理的直流电产生至少6倍于电源频率的脉冲电压，该脉冲电压对直流电压影响最大，可抑制电压波动，吸收过程纹波电压。虽然电感器和电容器用于电容目的，但如果器件允许，可以使用电感器，并且可以使用滤波电路来确保电路平稳运行。变频器总结构主要由四部分组成，包括整流器，中间电路，变频器和控制电路。其中，整流器可以将交流电转换为直流电;中间电路对应备用直流设备;变频器可以将直流电转换为交流电;控制电路主要是用于在链路传输信号。由变频器操作控制的转换过程是AC/AC，首先通过整流器将AC转换为DC;然后通过变频器，将从中间电路获得的DC电力转换为AC，并输出适当电压。

2电气传动中变频器应用

以某工厂水处理泵房工程位案例，该工程施工全程进行设计、制造、出厂前的试验、包装、运输（含保险）、安装和现场试验、试运行和验收。其中的主要电气传动设备包括：测温测速制动柜、自动化元件和备品备件;立轴混流式水轮机转轮;水轮机自动化元件、专用工器具、备品备件。结合工程地形以及设计要求，该工程需要按照常规方法选泵，配备不同型号的水泵，使用变频设备加以控制。并采用变频设备，通过变速调节改变水泵的电流频率。处理水泵转速、扬程、流量、转速等参数的变频，将转速、扬程等进行调节。

2.1采用变频设备进行变速调节时，考虑水泵转速下降幅度

原则上不能超过额定转速的百分之三十。提高速率不能超过百分之五。严禁超载运行动力机，否则会引起机组振动，造成设备的损坏。例如当水泵单泵额定转速运行时，为了将水泵转速予以降低，变频设备根据流量将额定转速由2.453立方米每小时降低到了1.3453立方米每小时。频率下降了百分之四，输出电流频率为34.6赫兹。当水泵转速需要提高时，变频设备可以相应提高效率，流量可由1.456立方米每小时提高到2.566立方米每小时，流量增加了百分之十一，输出电流频率变为57.43赫兹。

2.2变频器的转速调节对于工况的运行具有很好的调整作用

该项目通过提高和降低泵速确保施工中的用水需求，在所有级别泵站由变频装置控制后，可以容易地控制每个步骤泵流量，从而消除排水和中断电流事故。变频器使用在节能，减排和降低成本方面取得了不错的成绩。变频器的运行还避免了由水锤危害等紧急停泵引起的各种问题，提高了工程运行安全性和稳定性。

3变频器接地过程中需要注意的几点

3.1对于变频器的温度进行计算，需要对工作运行的温度环境进行监控

变频器的运行频率的调整过程中，可能会产生大量的热能，这是一个需要注意的问题。温度超过承受范围，需要采取相应的措施加以应对。通过对变频器柜的温度的计算，针对变化采用相应的变频柜进行安装和运行。例如自然冷却的变频柜和风冷变频柜，根据相应的温度计算方法，均能计算出变频柜内部的总体消耗功率和变频柜内的空气流量等参数，从而对控制温度提供科学的依据。

32.针对接地保护

保护性接地能够防止人、设备等由于电击所导致的伤害以及损坏接地任何的带电设备都要进行接保护接地变频器一定要接至保护地，为了对高泄露电流的相关规定进行遵守，至少要使用一根不小于十毫米每平方的保护性导线，和电源部分交流电源掉线横截面相同的保护性导线如果几台变频器在一定程度上需要连接至保护地，需要把每台的变频器进行单独的接至保护地。

3.3针对工作接地

针对电频器的工作接地是指为满足电频器装置和系统的需要以保证调频的精确性而进行的接地。对于变频器，除了主电路，还需要保证控制回路也能满足系统工作的需要，以保障电频器的正常工作运行。

3.4进行变频器接地的过程中，为了保护人和设备的安全，要做好外界干扰的抑制工作

对于高泄露予以规定，使用保护性导线，进行电源部分交流电源的保护，在一定程度上几台变频器都需要进行接地保护。针对工作接地，为了满足变频器的系统的运行需要，需要控制回路，保证跳频的精确性。采用的抗干扰对策包括屏蔽干扰源，使用外部信号控制的方法，要求信号线不能超过20米，信号线采用双芯屏蔽的方法，与主电路线进行分离，不能放在同一个配管内，周围的电子敏感线路也要进行屏蔽。屏蔽罩要可靠接地。使用电抗器进行抗干扰，在变频器的输入电流达到较低的谐波分量的时候，可以帮助设备抵抗大量的无功功率。另外，还要定期检查与变频器安装在一个柜内的装置的质量属性，减少噪音的产生。采用电抗器装置，串联接入电路是有效方法。

4关于控制回路的抗干扰对策

4.1关于变频器的控制回路

变频器控制回路的工作运行，一般是依靠数字信号回路和模拟信号回路两种途径来沟通外界进行信息传递。其中，数字信号回路控制开关信号，做出对变频器的开停指令，对变频器的反正转指令以及其他相关控制内容;模拟信号回路主要控制电压在1一SV范围之内，控制电流在4一20mA范围之内。

4.2关于采取的杭干扰措施

第一是要和变频器安装的同一个的变频柜当中，在安装的过程中不可以使用一些质量差的产品，并且要选择使用开关来有效的降低噪音第二是要屏蔽干扰源，是抑制干扰的一种非常有效的办法第三是通过对电抗器的使用，在输入的电路内串联接入电抗器的方法能够有效的抑制比较低的电流。

结语

根据变频器工作环境和接线，电气传动过程需要检查每台变频器的功能运行情况，并根据不同运行要求进行设定，以达到最大效率，最终保证内部变频器可靠、安全运行。

参考文献：

[1]李旭颖.电气传动中变频器应用技术研究[J].环球市场，201，8，（11）：226.

[2]刘树伟.电气传动中变频器应用技术研究[J].内燃机与配件，2018，（6）：204-205.

[3]茅阳.单片机技术在电气传动控制系统中的应用与研究[J].中国高新区，2018，（1）：32.

[4]刘斌儒.电气传动控制系统中单片机技术的应用[J].电子技术与软件工程，2019，（1）：261.

（作者单位：宝鸡市水利水电规划勘测设计院）

作者：李勃良

变频器制动技术研究论文 篇3：

电气控制系统中的变频器应用与研究

摘 要：变频器是电力系统中对主轴速度具有调控功能的一种关键元器件，它是改善控制器特性的一种措施。为此，本章以电力管理系统中的变频器概述为开端，着重研究其工作机理和具体使用，希望给有关工作人员带来必要的借鉴和帮助，提高相应的配置和维修技术水平。

关键词：电气控制系统;变频器;应用

引言：在常规的直流输出传动系统中，由于在直流输出电动机中机械式回转器存在着很大的局限，致使在具体使用中产生了许多缺陷。而在近年来，随着变频器技术的进展和完善，开始大规模运用在直接转矩控制以及矢量控制等技术当中，其调速特性和传统直流传动的工作模式虽无明显区别，但局限性也较少，因此变频器逐步被应用在各种智能化装置当中。

一、电气控制系统中的变频器概述

变频器一般又可分成直接变频转换器和间接变频转换器，但二者变频器配置方式及所形成的电源变化方式都存在着根本不同。这两类变频转换器中的中间集成电路、逆变器、调节集成电路、放大设备等的基本构成，均能将交流电转换为直流电，并完成直流存储、控制信息传递等基本功能。其中，整流电路还可形成直流电压脉动，主要包括了可控、不可控二个种类，它们所通过的都是与单相和三相交流电源串联。简要而言逆变器便是利用逆变电压，把已进行过的直流电，再转变为交流电，为后继变换打下了基石。电机反馈信号回路是监控集成电路的功能，而监控集成电路则一般包含了对电流电压检测、保护逆变器和整流器、计算电流等功能，它们以电网的反馈信号为主要技术基础，对电动机负载电流和工作频率实施管理，使其维持在正常、可靠的工作范围内。

二、电气控制系统中的变频器应用

1.电气控制系统应用变频器的特点

在目前的实际机床系统中，高性能、高效率等是变频器运用在电气控制系统中的主要优点，其核心功能就是对电动机实现调速、变频。另一方面，由于变频器大多运用在机床或笼型的异步电动机中，可调节范围广泛，但扭矩差很大，其节电性好，而且即使是在实际工作环境条件特别严酷、危险性的状况下，也能有效完成对电机的调速、变频。但是，由于恒功率调速和恒转矩调速均可利用变频转换器进行，即前者可直接使用频率实现调速，而后者则可利用电动机频率进行实现。所以，若从电机负荷能力方面加以考察，则可以将其分成恒转矩负载、恒输出功率两种。

2.电气控制系统应用变频器的原理

根据调整电机转速的计算公式可得，发动机速度变化和调整电动机地球磁极对数、频次存在着很大关系。不过，由于发动机地球磁极对数并没有一个持续递增的数值，所以很容易出现在采用调整发动机的地球磁极对数来调速时，转速变化反而不明显的问题。基于此，调整用电频次是比较切实可行的方法，加之在汽车制造业中用电频次一般是比较稳定，所以透过使用变频器调整用电频次，来实现对发动机的调速，是比较好的一个对电动动机调速方法。也应该说，变频器的基本原理便是使用其内置整流器将原来频谱可不控的交流电转换成直流电，而后再使直流电转化为原来频谱可控的交换电，进而达到调速、变频的效果。

3.电气控制系统应用变频器的设计安装

當在电气系统内设置的电机变频器时，不但要设计、配置变频控制器，而且还要设计、添加适当的变频电控箱。为了电气工程师对于即将配置的自动变频器实际使用条件有更清楚了解，要在自动化电气控制箱处较为中间的地方，进行垂直设置自动变频器，以确保其安放方位适当，且并没有遮挡在其正上方和正下方的排风、进风等部件。同时，所有必要大部件间的距离;电气控制系统柜顶和隔板之间的距离;变频器上、下边缘之间的距离等，均须至少保证在30cm以上。

4.电气控制系统应用变频器的具体内容

以某厂的给水热处理泵房结构施工为例，在该工程施工项目中所涉及的自动化电气控制装置还有测温测速制动柜、自动元件、备品配件;以及水轮机的自动元件、备品配件等。工程项目主要包含了工程设计、生产、安装、测试、检验等环节。同时，根据实际工地所处的地理环境、工程项目设计等多方位条件，还需要安装各种可以采用变频器装置实现调控的水泵，从而能够根据水泵电流频率、水泵速度、流量等技术参数实现变频调控。另一方面，在使用变频器实现变速调控的过程中，还必须着重考察水泵转速下降幅度。且应最大限度避免运行动力机发生超载，从而规避机组震动、设备损坏等问题的发生。另外，变频器的转速调整系统对设备运转也有着良好的辅助调节功能。这主要是因为由于转速每一个出现调整后，水流速也相应发生变化，所以就必须增加或减小水泵速度，以保障工程建设中的用水需要，对于泵站设备而言，也具有良好的调节效益。同时，在各级泵站中使用变频器时，不但能够对各梯级提水流量实现相对容易的管理，而且还能减少弃水、断流等事件的出现，且对于工程节水减排、降低成本等方面也产生了一定的辅助效应，为整个工程运转的安全、稳定性等方面提供了一定保证。

三、变频器在数控机床中的故障与维修

数控机床主轴通过变频器来控制时，变频器就必须和控制设备协同实现对电机主轴的控制变化。另外，一旦故障出现在变频器工作过程中，就能够通过工作等的灭与明进行判别，也就可以直接通过明与熄灭时间判别了，但最重要的判别方法还是针对机械上的报警信号判断，所以一旦有需要的话，在发现并排除故障时就可以直接按照说明说进行。接下来我们将以一个例子，对其进行全面剖析。

如变频器表示面板接通了却无显示器数据。故障现象：当机械接电后，轴线不转，显示器面板也不能自动显现。诊断分析：（1）要仔细检查一下伺服驱动单元与传动轴线中间的线路、数控机床的设备，只要无问题。（2）测试变频器和进口电源设备。（3）一旦测试供电设备无问题，就可以判断出现故障原因来自变频器。

检测方式分析：针对智能变频器来说，则首先必须对内部的整流模块进行仔细检测，看其有无严重破损，在断电状态下，可以通过万用表进行外部电阻的检测，其重点检测对象是整个智能变频器的直流输出端、三相入口、出口端外部电阻，如果所检测的外部电阻为七，则说明内部整流模块并无问题，然后检测整个智能变频器，可以看见内部整流的二极管有严重击穿情况，这就会造成电源不能使用，甚至显示器面板上无数据的问题。

参考文献：

[1]李剑峰.煤矿应用变频器的技术研究与实践[J].变频器世界，2015（08）：80-85.

[2]徐殿国，刘晓峰，于泳.变频器故障诊断及容错控制研究综述[J].电工技术学报，2015，30（21）：1-12.

[3]白晶，赵广山，叶延亮，周振雄，曲永印.双PWM变频器整流控制策略的研究[J].北华大学学报（自然科学版），2006（04）：371-373.

[4]梁世益.电气传动中变频器应用技术研究[J].低碳世界，2014（07）：40-42.

[5]夏罗生.变频器在数控机床主轴控制中的应用[J].机床电器，2012，39（03）：38-40.

作者：郭长帅