通讯地址：河北省石家庄市新华区九中街13号1栋2单元101号邮编：050000联系人：刘杰电话、13831166771试论变频器在智能建筑中的应用刘杰(河北中原工程项目管理有限公司河北050000)摘要：目前我国智能建筑越来越多，变频器在智能建筑中的应用也越来越广泛，因此主要针对变频器原理、特点、选用要求及我国智能建筑中变频器的应用情况进行了分析。关键词：智能建筑、变频器、PID调节、节能变频器原理根据电机学原理异步电机的转速公式为ｎ＝６０ｆ（１一ｓ）／Ｐ，式中：f为电流频率；Ｐ为极对数；s为转差率，由上式可见电机转速和频率成正比，交流变频器的主要作用是将频率为５０Hz、电压为单相～２２０Ｖ或三相～３８０Ｖ的电源变成直流电源、然后在微处理机控制下变为频率、电压可调的单相或三相正弦波电源，用来驱动单相或三相电机。性能优良的变频器．其频率可变范围为０．５～４０Hz，频率关系曲线多达几十种，供用户电机在不同的负载下，频率０．５～４０Ｈｚ，电压为０一额定值（～２２０Ｖ或一３８０Ｖ），输出的电压一负载特性下使用．在调节器输出调节信号的作用下交流变频器的输出电压和频率跟踪着调节信号变化，交流电机转速也随着变化，改变了电动水泵速度．交流变频调速系统给变频器一个控制信号，就可改变交流电机转速和水泵转速．此外．该使用变频器的系统还具有其它许多优异的功能，例如：电机软启动、制动功能．电机升速、减速速率选择预置，上下限频率、回避频率设定，恒转矩与恒功率调逮特性选择，低频运转时转矩补偿；欠压、过压、过流、过载、短路、过热、失逮防止等保护功能二、通用变频器系统功能介绍：（1）自动切换变频/工频运行功能变频器提供三种不同的工作方式供用户选择：方式0：基本工作方式。变频器始终固定驱动一台泵并实时根据其输出频率：控制其他辅助泵启停。即当变频器的输出频率达到最大频率时启动一台辅助泵工频运行、当变频器的输出频率达到最小频率时则停止最后启动的辅助泵。由此控制增减工频运行泵的台数。方式1：交替方式，变频器通常固定驱动某台泵，并实时根据其输出频率，使辅助泵工频运行，此方式与方式0不同之处在于若前一次泵启动的顺序是泵1→泵2，当变频器输出停止时，下一次启动顺序变为泵2→泵1。方式2：直接方式。当启信号输入时变频器启动第一台泵当该泵达到最高频率时，变频器将该泵切换到工频运行，变频器启动下一台泵变频运行，相反当泵停止条件成立时，先停止最先启动的泵。（2）PID的调节功能由压力传感器反馈的水压信号(4-20MA或-5V)直接送入PLC的A/D口(可以通过手持编程器)，设定给定压力值，PID参数值，并通过PLC计算何以需切换泵的操作完成系统控制，系统参数在实际运行中调整，使系统控制响应趋于完整。（3）“休眠”功能系统运行时经常会遇到用户用水量较小或不用水(如夜晚)情况，为了节能，该系统专用设置了可以使水泵暂停工作的“休眠”功能，当变频器频率输出低于其下限时，变频器停止工作，2＃、3＃泵不工作，水泵停止(处于休眠状态)。当水压继续升高时将停止1泵，当水压下降到一定值时将先启动变频器运转2＃泵或3＃泵，当频率到达一定值后将启动1＃泵调节2＃或3＃泵的转速。（4）通讯功能该系统具有计算机的通讯功能，PLC变频器均提供有RS232或485接口PLC可选用西门子的S7-200计算机可以与一套或多套系统进行通讯，利用计算机同时可以监测：电流、电压、频率、转速、压力等也可以控制变频器的各类参数。三、变频器特点及选用原则在此以SIEMENS公司ECO变频器为例，ECO变频器是SIEMENS公司推出用于风机、水泵等设备调速节能运行专用变频器。其主要特点是：⑴ECO变频器安装调试容易，维护和运行费用低。变频器特定功能使其产品成本降至最小，价格便宜，降低了整套系统成本。⑵ECO变频器能够精确跟随设定点，可使系统有更好性能。⑶内置PID调节采用了标准比例、积分、微分控制闭环过程控制，并为反馈传感器提供了标准电源。⑷运行噪声控制方面采用了自动开关频率优化，降低电机运行时噪声。⑸ECO变频器针对风机、水泵节能运行需要，设置了能量优化控制程序，为运行中搜寻最小能量消耗点，自动升高和降低电机电压。当电机达到稳定点速度（即加速过程结束时）时通用变频器即这个速度下运行，而ECO变频器此时开始分析电机功率消耗。然后开始微小升高或降低变频器输出电压来搜索最佳频率，即最低功率消耗。ECO变频器检测出升高电机电压时，功率消耗增加了，则变频器控制策略（能量优化控制程序）就开始降低电机电压，以搜索最低功率消耗水平，检测出降低电机电压时，功率消耗增加，则升高电机电压。这样就可搜寻到效率最高，功率消耗最小点并此处运行。用这种优化节能程序（典型）可节约2%～5%额定容量