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這幾臺使用不到一年的變頻器，復位開車后還是可以正常的運行，只不過幾個小時候又發生同樣的故障，檢查電動機沒有發現問題，但注意到變頻器的通風口風量很小，于是把變頻器拆開檢查，發現這幾臺變頻器有的因為散熱風扇燒壞，有的因為風扇保險燒壞，更換風機后，此類情況就沒有在出現。4）過壓和欠壓。一臺施耐德的變頻器出現過壓，總是在停機時跳“OU”，這個時候我們可以重點檢查制動回路，測量放電電阻沒有問題，測量制動管被擊穿，把制動管換掉之后，便沒有出現這個問題。出現欠壓情況的DANFOSS變頻器，在加負載后出現“DCLINKUNDERVOLT”，經過仔細檢查問題不是特別的復雜，應該重點檢查整流橋，經過檢查整流橋發現有一路橋壁開路，更換后問題解決。
3故障出現的原因和應對方法
3.1不能調高頻率的變頻器
分析原因后得出結論，是因為電動機安裝在外面，現場對于電動機保護不當，下雨時不能對電動機及時防雨，造成了電動機受潮，雨后也未能對電動機烘干，造成了電動機內部局部發生短路現象。這樣的情況比較容易解決，只要做好對電動機的保護工作，增加電動機防雨系統，及時檢查電動機，如有受潮的情況及時烘干。
3.2變頻器頻率上不去
變頻器調頻，發現頻率調不上去時，首先看各項參數是否正常，如果參數問題排除，可以檢查給定方式，如果都排除了，那么就知道是模擬量輸出電路出現了問題，仔細檢查模擬量輸出電路，找出問題所在，排除問題。
3.3變頻器過熱
這個問題最終很顯然是因為變頻器的通風排熱系統出現問題，散熱風扇的質量過于粗制劣造，造成不必要的麻煩。應該選用正規廠家合格的有質量保證的變頻器，及時的跟變頻器廠家溝通散熱排風扇的質量問題。
3.4過壓和欠壓
變頻器過壓和欠壓是兩個不同的故障，所以有不同的原因和應對方法。變頻器過壓報警，主要原因是因為減速的時間太短，或者制動單元出現了問題。變頻器在減速的時候，電動機轉子繞組切割旋轉磁場的速度加快，轉子的電流增大，電機從而處于發電的狀態。這個時候，我們就要認真檢查制動回路，發現問題，然后換掉出現問題的部分。欠壓報警主要原因在于整流橋某一個部位的損壞，剛才也已經舉了一個例子，是整流橋有一路橋臂開路。出現變頻器欠壓的問題，就要仔細檢查整流橋，查看問題的部位并撤換掉。
3.5變頻器的運行環境
在一些工廠內，空氣中的粉塵和蒸汽含量很高，所以變頻器一半在現場的控制柜中保護，為了更好的散熱，就在控制柜上安裝了冷卻風扇[3]。變頻器的各個部分的電纜都從控制柜的底部連接變頻器，導致控制柜封閉不嚴，粉塵和蒸汽可以通過控制柜的底部進去到控制柜影響變頻器。
4針對變頻器出現故障的原因提出對策和建議
1）變頻器的控制柜。建議把變頻器的控制柜移到室內，把變頻器的防護等級提高到IP54，防止粉塵和蒸汽進入到變頻器內。2）變頻器的選擇。根據不同的負載選擇恰當的變頻器，保證變頻器的正常運行。3）變頻器電源柜的改變。可以把供電給變頻器的電源柜改為饋電柜，從而可以避免操作人員對變頻器進行多次強制復位，保護變頻器不受人為破壞。4）關于長期不用的變頻器和變頻器電容器。長期用不到的變頻器，要定期進行帶電運行，這樣可以對變頻器內件進行充電式的保護。如果有時間和條件，對使用多年的變頻器的電容器進行測試。
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在通用變頻器、異步電動機和機械負載所組成的變頻調速傳統系統中，當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將可能處于再生發電制動狀態；或當電動機從高速到低速（含停車）減速時，頻率可以突減，但因電機的機械慣性，電機可能處于再生發電狀態，傳動系統中所儲存的機械能經電動機轉換成電能，通過逆變器的六個續流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時的逆變器處于整流狀態。這時，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導致中間回路的儲能電容器的電壓上升。如果當制動過快或機械負載為提升機類時，這部分能量就可能對變頻器帶來損壞，所以這部分能量我們就應該考慮考慮了。
在通用變頻器中，對再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設置的與電容器并聯的“制動電阻”中，稱之為動力制動狀態；(2)、使之回饋到電網，則稱之為回饋制動狀態（又稱再生制動狀態）。還有一種制動方式，即直流制動，可以用于要求準確停車的情況或起動前制動電機由于外界因素引起的不規則旋轉。
在書籍、刊物上有許多專家談論過有關變頻器制動方面的設計與應用，尤其是近些時間有過許多關于“能量回饋制動”方面的文章。今天，筆者提供一種新型的制動方法，它具有“回饋制動”的四象限運轉、運行效率高等優點，也具有“能耗制動”對電網無污染、可靠性高等好處。
二、能耗制動
利用設置在直流回路中的制動電阻吸收電機的再生電能的方式稱為能耗制動。
其優點是構造簡單；對電網無污染（與回饋制動作比較），成本低廉；缺點是運行效率低，特別是在頻繁制動時將要消耗大量的能量且制動電阻的容量將增大。
一般在通用變頻器中，小功率變頻器（22kW以下）內置有了剎車單元，只需外加剎車電阻。大功率變頻器（22kW以上）就需外置剎車單元、剎車電阻了。
三、回饋制動
實現能量回饋制動就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術，將再生電能逆變為與電網同頻率同相位的交流電回送電網，從而實現制動。回饋制動的優點是能四象限運行,如圖3所示，電能回饋提高了系統的效率。其缺點是：(1)、只有在不易發生故障的穩定電網電壓下（電網電壓波動不大于10%），才可以采用這種回饋制動方式。因為在發電制動運行時，電網電壓故障時間大于2ms，則可能發生換相失敗，損壞器件。(2)、在回饋時，對電網有諧波污染。(3)、控制復雜，成本較高。四、新型制動方式（電容反饋制動）
1、主回路原理
整流部分采用普通的不可控整流橋進行整流，濾波回路采用通用的電解電容，延時回路采用接觸器或可控硅都行。充電、反饋回路由功率模塊IGBT、充電、反饋電抗器L及大電解電容C（容量約零點幾法，可根據變頻器所在的工況系統決定）組成。逆變部分由功率模塊IGBT組成。保護回路，由IGBT、功率電阻組成。
(1)電動機發電運行狀態
CPU對輸入的交流電壓和直流回路電壓νd的實時監控，決定向VT1是否發出充電信號，一旦νd比輸入交流電壓所對應的直流電壓值（如380VAC—530VDC）高到一定值時，CPU關斷VT3，通過對VT1的脈沖導通實現對電解電容C的充電過程。此時的電抗器L與電解電容C分壓，從而確保電解電容C工作在安全范圍內。當電解電容C上的電壓快到危險值（比如說370V），而系統仍處于發電狀態，電能不斷通過逆變部分回送到直流回路中時，安全回路發揮作用，實現能耗制動（電阻制動），控制VT3的關斷與開通，從而實現電阻R消耗多余的能量，一般這種情況是不會出現的。
(2)電動機電動運行狀態
當CPU發現系統不再充電時，則對VT3進行脈沖導通，使得在電抗器L上行成了一個瞬時左正右負的電壓（如圖標識），再加上電解電容C上的電壓就能實現從電容到直流回路的能量反饋過程。CPU通過對電解電容C上的電壓和直流回路的電壓的檢測，控制VT3的開關頻率以及占空比,從而控制反饋電流，確保直流回路電壓νd不出現過高。
2、系統難點
(1)電抗器的選取
（a）、我們考慮到工況的特殊性，假設系統出現某種故障，導致電機所載的位能負載自由加速下落，這時電機處于一種發電運行狀態，再生能量通過六個續流二極管回送至直流回路，致使νd升高，很快使變頻器處于充電狀態，這時的電流會很大。所以所選取電抗器線徑要大到能通過此時的電流。
（b）、在反饋回路中，為了使電解電容在下次充電前把盡可能多的電能釋放出來，選取普通的鐵芯（硅鋼片）是不能達到目的的，最好選用鐵氧體材料制成的鐵芯，再看看上述考慮的電流值如此大，可見這個鐵芯有多大，素不知市面上有無這么大的鐵氧體鐵芯，即使有，其價格也肯定不會很低。所以筆者建議充電、反饋回路各采用一個電抗器。
(2)控制上的難點
（a）、變頻器的直流回路中，電壓νd一般都高于500VDC，而電解電容C的耐壓才400VDC，可見這種充電過程的控制就不像能量制動（電阻制動）的控制方式了。其在電抗器上所產生的瞬時電壓降為，電解電容C的瞬時充電電壓為νc=νd-νL，為了確保電解電容工作在安全范圍內（≤400V），就得有效的控制電抗器上的電壓降νL，而電壓降νL又取決于電感量和電流的瞬時變化率。
（b）、在反饋過程中，還得防止電解電容C所放的電能通過電抗器造成直流回路電壓過高，以致系統出現過壓保護。
3、主要應用場合及應用實例
正是由于變頻器的這種新型制動方式（電容反饋制動）所具有的優越性，近些來，不少用戶結合其設備的特點，紛紛提出了要配備這種系統。由于技術上有一定的難度，國外還不知有無此制動方式？國內目前只有山東風光電子公司由以前采用回饋制動方式的變頻器（仍有2臺在正常運行中）改用了這種電容反饋制動方式的新型礦用提升機系列。
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在煤礦機電設備中的應用變頻技術的主要應用對象是電動機驅動的各種設備，在煤礦機電設備中主要包括風機系統、提升系統、壓縮機系統、采煤機系統、煤炭輸送系統、各類泵等。
2.1風機系統的改進
以某礦井主通風機的變頻改造為例，在改造之前，風機設計裕量過大，即使通過調節葉片或者改變管網特性依然遠遠超過所需風量。利用變頻器Harvest-A06/120進行改造，主要參數為：輸入頻率為45～55Hz，額定輸入電壓6000V±10%，輸出頻率范圍0.5～120Hz。在利用電壓源型串聯多電平脈寬調制高壓變頻器進行改造后，風機效率由45%提高到78%以上，年均用電量減少920000kWh，同時該礦井風機系統可實現軟啟動，大大降低了對電網的沖擊以及對設備的損壞，降低了人工成本。
2.2空壓機系統的改進變頻技術
對于空壓機啟動方式的變革具有重要的意義。傳統的直接啟動方式在啟動瞬間會產生較大電流，不利于設備的正常使用壽命的保持。采用變頻技術可以降低瞬時大電流對于設備的危害，延長使用壽命。空壓機中壓風系統的調節一般采用的是壓力閉環控制的變頻系統，主要利用系統壓力檢測來對空壓機負荷進行調整，當系統內部壓力發生變化時，變頻系統會根據反饋的壓力數值進行補償調整，最終保持系統內部壓力的恒定。采用此種方式進行壓風系統的調節，與傳統方式相比，響應速度更快，同時能夠更加精確地控制風力，保持壓風系統較高的可靠性。以唐山礦業某井空壓機變頻改造為例，對泵房進行變頻改造，采用三套ACS800變頻控制柜，利用一臺PLC集控柜進行控制。其主要參數為：三相輸入電壓U3in=（380～415）V±10%，U5in=（380～500）V±10%，輸出頻率0～±300Hz，DTC（直接轉矩控制）控制。通過該控制系統，可以實現空壓機的一拖三變頻調速運轉，能夠保持系統內的恒定壓力控制，實現設備安全可靠運行。與改造前相比，年均可節省電費50余萬元；可實現設備自0Hz起的軟啟動，設備檢修周期延長，降低了檢修成本。同時還實現了對設備保護功能的進一步完善，完善了設備超壓保護、防自啟動保護等多種功能，改善了設備的工作環境。
2.3采煤機的改進提高采煤機對工作環境的適應性
是采煤機改進的主要方向。工作環境愈加復雜，使傳統采煤機的不適應性更加突出。電牽引采煤機在適應性方面有很好的表現，已在許多礦山中得到應用。采煤機的變頻調速能力是其工作性能的一大指標。與傳統滑差調速相比，變頻調速將采煤機的變速性能實現了質的飛躍。能量回饋型四象限變頻器在采煤機中的應用是煤礦機電設備改造的向前邁進一大步的標志，它標志著井下采煤機由“一拖二”向“一拖一”的進步，提高了煤礦開采效率，同時降低了采煤機的故障率以及維修成本。由PLC控制的MG700-WD交流變頻調速采煤機，能夠將采煤機事故率控制在較低的范圍內，同時由于PLC程序的開放性，可以更好地進行人機對話，能夠在故障發生時較為準確地定位故障位置。對于采煤機變頻調速系統，除去目前市面上已有的成熟產品外，還有很多學者對不同類型的變頻調速控制方式進行了研究，目前已有一定的理論基礎，有待于在實際生產中進行試驗以及普及。以ALPHA6900系列變頻器在采煤機中的應用為例，可實現主從控制功能，同時還可以實現四象限運行，通過PLC控制電路，對變頻器的輸入輸出端口進行實時監控，采集包括轉速、轉矩等在內的多種信息，確保系統運行的穩定性。其中，采用ALPHA6900系列變頻器的電氣控制系統可以分為一拖一單/雙電機控制方式，通過采煤機工作環境的變化，對其牽引電機的轉速進行調整，實現對采煤機設備的有效保護。
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(一)變頻技術的具體方法
科學家在實踐中總結，變頻技術有利于充分利用資源，與傳統的技術相比，變頻技術在實踐中取得重大效果，不但有效減少資源的浪費，而且利于我國科學研究。變頻技術在人們日常生活中非常常見，變頻技術廣泛應用于電力行業、機械行業和其他多個行業。在生產中，變頻技術有顯著的節能效果，因此受到各個業界的廣泛應用。變頻技術在礦產開發的過程中，節能效果更為顯著。在礦產開發過程中良好利用變頻技術，利于資源合理開發，從而為資源的可持續利用做出貢獻。
(二)變頻技術應用的必要性
我國礦產資源在世界排名居先，但人口壓力過大，人均礦產資源占有量排名落后，因此只有合理的礦產資源才能適應我國國情。近年來，礦產資源過度開采，致使礦產資源的總量飛速減少［2］。我國經濟飛速發展，使用礦產資源的公司日益加大，企業間的競爭激烈，對礦產資源的開發力度加大，但企業在開發過程中忽視資源的合理開發，造成資源浪費。變頻技術能實現節能，在礦產資源開發過程中使用變頻技術，從而實現對礦產資源有效節約。變頻技術還可以降低礦產開采時造成的污染，這不但為我國環保事業做出貢獻，更利于企業可持續發展。
(三)變頻技術的使用意義
礦產資源在開發過程中的資源浪費是最嚴重的開采問題之一，資源浪費影響礦業發展，對能源可持續利用和企業發展造成嚴重危害，威脅國民經濟發展，礦產資源開采主要問題是資源浪費，通過變頻技術降低礦產開發時造成的礦產資源浪費，保證開發生產的順利進行，提高了礦業生產效率，促進國民經濟增長，合理的礦業開發也有效提高開發質量，避免資源浪費。我國作為人口大國，資源的合理利用非常關鍵。人是推動社會發展的核心，在生產和生活中只有提高人的主觀能動性，才能為企業帶來利潤。科學的變頻技術增強員工對礦產資源開發的熱情，員工對工作的內容有認同感，提高員工工作積極性，有效提高生產力。礦產資源的是我國經濟發展命脈，只有良好合理的礦產開發才能推動經濟發展［3］。
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在礦井工作運行中，皮帶運輸系統的電機啟動方式有四種。1)直接啟動。直接啟動的啟動方式轉矩大，但由于傳導受力不均使皮帶尾部反應較慢，出現底部堆積現象。啟動的電流過大，會嚴重損害到電機。2)耦合器啟動。讓皮帶運輸系統慢慢地啟動，當達到一定轉矩時皮帶開始運作，而這樣的啟動方式在皮帶啟動過程中容易出現打滑現象，引發安全隱患。3)防爆軟啟動。在皮帶進行輕載或空載時啟動平穩，轉矩降低，減少沖擊，延長電機的使用壽命。但突來的重載會導致膠帶機沖擊較大，對啟動機造成嚴重的損害。4)變頻器啟動。在可調節范圍自行進行調速，啟動轉矩不變，不管是輕載還是重載都可以對啟動進行安全有效控制［3］。在重載時皮帶運輸系統緩慢啟動且安全可靠，而且變頻器啟動對于雙電機拖動同步性能好。在皮帶運輸系統中配置煤流傳感器，可依據煤流大小自動進行調速，使皮帶運輸的電機功率因數有明顯提高。一般皮帶運輸的電動機進行帶載啟動時，會產生很大的機械沖擊，使膠帶拉斷，這將會造成嚴重的后果。軟啟動就是實現帶載的啟動。在啟動過程中加入液壓制動，液壓制動器是作為下運膠帶輸送機唯一的應急安全保障設施，啟動時最好不要經常使用［4］。
3對常見防爆變頻器的分析
防爆變頻器是在防爆殼內放入通用的變頻器，但是這樣的安裝方式使變頻器很難進行散熱，在通用變頻器的內部發熱最多的器件就是逆變模塊。據調查，逆變模塊的散熱量占整個變頻器的50%;其次是整流模塊;剩下的就是由充電電阻、電解電容、電壓電阻以及一些發熱元件所產生的熱量。這樣一來，防爆變頻器就很容易受到損壞。而熱管散熱器可以解決防爆變頻器的這一問題。熱管散熱器就是利用熱管技術改進，散熱器采用的是自冷方式。這種裝置沒有噪聲、安全可靠、無需維修、無需風扇。其熱管是利用“相變”傳熱的原理，導熱性是傳統材料的成百上千倍。新型防爆變頻器的散熱就采用了熱管散熱器，把功率器件安裝在散熱器的蒸發部分，在防爆殼內部進行密封，散發熱量通過蒸發部分傳到冷凝器而釋放出去。在礦井皮帶運輸系統維護中，由于直流電機及繞線電機比較復雜，礦井工作人員一直在尋找可以符合傳動要求的電機大功率驅動系統。而在出現磁通矢量控制的隔爆變頻器以后，解決了煤礦皮帶運輸機的拖動要求，可以變頻調速設備。
4變頻器在皮帶機運行狀態中的探究
4.1變頻技術使皮帶運行既安全又有效
防爆變頻器具有較好的軟啟動、軟停止功能，使皮帶啟動機啟動、停止時間在0～10s間自由地調換，就是在皮帶啟動機啟動時的加速度及停止工作前的減速度可任意進行調節，使皮帶啟動機在啟動或是暫停時產生的沖擊力變小，降低皮帶運輸設備的損壞，延長其使用壽命，這是其他驅動設備無法進行超越的。在礦井運輸工作中，皮帶運輸系統的維護檢修工作是很重要的。皮帶機主要檢修維護的是皮帶機的低速驗帶功能。變頻調整系統為無極調速的交流傳動系統，在無載物驗帶狀態下，變頻器可將電機工作調節在5%～100%的范圍內。因為變頻系統采用的是無速度傳感器控制方式，所以變頻系統適用于“重載啟動”，它的低頻運轉最大可以輸出1．5倍的定額轉矩。變頻技術的功率平衡能力，通過調整兩變頻器的速度進而對兩電機之間的速度差進行調節，可隨意將兩驅動電機的電流差值增大或減小，也可對各電機進行單獨控制，通過調整電機的速度使電機電流處于平衡［5］。
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當沒法通過頻率調整來降低蔗渣轉光度和蔗渣水分時，我們結合調整榨機前后輥尺寸和調整頻率的試驗。先通過中期濕榨試驗（五），得出以下結果，見表5。從濕榨試驗（五）結果分析：第一，第一座收回率不算高，還有提升空間，可再調整。第二，第五座纖維分比第四座低，違反各座榨機纖維分應有規律地上升這一規律，說明這座效能低。第三，各座榨機經過長時間運行，前、后輥及頂輥都出現磨損，應進行調整，同時榨機負荷輕，應結合調整。根據以上分析作出以下調整：第一，第一座收前輥調整螺栓使入口縮小2.4mm、后輥調整螺栓使出口縮小1.6mm，榨機頻率調整為45Hz，油壓為18MPa。第二，第二座收前輥調整螺栓使入口縮小1.6mm、后輥調整螺栓使出口縮小2.4mm，榨機頻率調整為40Hz，油壓為18MPa。第三，第三座收前輥調整螺栓使入口縮小1.6mm、后輥調整螺栓使出口縮小2.4mm，榨機頻率調整為40Hz，油壓為18MPa。第四，第四座收前輥調整螺栓使入口縮小1.6mm、后輥調整螺栓使出口縮小2.4mm，榨機頻率調整為40Hz，油壓為18MPa。第五，第五座收前輥調整螺栓使入口縮小2.4mm、后輥調整螺栓使出口縮小2.4mm，榨機頻率調整為38Hz，油壓為20MPa。經調整后運行正常，沒有出現電機發熱現象，蔗渣轉光度和蔗渣水分明顯降低。查定得出以下結果，見表6。經過上述調整，榨機在運行過程中根據化驗室給出的數據，結合榨機電機電流，我們及時調整各座榨機的頻率，使蔗渣轉光度穩定在2.0％以下和蔗渣水分控制在50％以內。各座榨機的頻率最低可調整至第一座40Hz、第二座32Hz、第三座33Hz、第四座35Hz、第五座35Hz。
3下雨天或甘蔗砍運接不上日榨2000噸甘蔗的變頻調速應用和研究
在我們這里離城市很近，附近又是工業園，砍蔗民工很缺，甘蔗經常接不上，特別是下雨天，就要通過減少日榨量來配合，以避免斷槽。象這樣的情況，以前我們單靠調整榨機出入口是沒法降低蔗渣轉光度和蔗渣水分，抽出率很低。而且甘蔗一接上又要提高榨量調整榨機，很麻煩且容易出現調整錯誤，損壞榨機。為此，我們進行了試驗。下面是我們在榨機沒有變頻調速時濕榨試驗（七）得出的結果，見表7。從濕榨試驗（七）結果分析：第一，第一座收回率太低，影響到全機列的收回率，應作為重點調整。第二，第五座蔗渣纖維分比第四座蔗渣纖維分雖然有提高，但提高很少，效能不高，應調整。第三，各座榨機蔗渣水分偏高，影響收回率，應調整。第四，各座榨機蔗渣轉光度偏高，影響收回率，應調整。第五，各座榨機負荷很輕，應進行調整。根據以上分析作出以下調整：第一，第一座榨機頻率調整為35Hz，油壓為20MPa。第二，第二座榨機頻率調整為31Hz，油壓為20MPa。第三，第三座榨機頻率調整為31Hz，油壓為20MPa。第四，第四座榨機頻率調整為33Hz，油壓為20MPa。第五，第五座榨機頻率調整為35Hz，油壓為20MPa。經調整后運行正常，沒有出現電機發熱現象，蔗渣轉光度和蔗渣水分明顯降低。查定得出以下結果，見表8。
4產生的效果和效益
通過榨機變頻調速技術我們發現榨季停榨后榨機磨損很小且安全率高，運行平穩，同時解決了常見的塞轆問題。根據有關資料：蔗渣轉光度每降低0.1％，壓榨收回率提高0.2％。蔗渣水分降低1％，壓榨收回率提高0.08％。而壓榨收回率提高1％，產糖率可提高0.116％，我們公司這些榨季通過榨機變頻調速技術，抽出率明顯提高且穩定在96.5％。產糖率由11％提高到上榨季的12.04％，預計2014/2015榨季可達12.3％以上。
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2.1變頻洗衣機的分類
隨著經濟的發展，人們生活水平的不斷提高,越來越多的家庭開始選擇變頻家電產品,刺激該種商品的市場發展。各種品牌的變頻洗衣機新品層出不窮。從其應用的電機來劃分,大體可分為兩大類:由異步電機驅動的三相感應變頻洗衣機(又稱“交流變頻洗衣機”)和由永磁同步電機（永磁直流無刷電機）驅動的永磁同步變頻洗衣機(又稱“直流變頻洗衣機”)。其中根據傳動方式的不同,永磁同步變頻洗衣機又分為直驅式、間接驅動式和皮帶輪式兩種。上文我們說到的幾種變頻洗衣機，各有各的優勢與不足之處,我們很難斷定哪一種款式是最好的一種。在滾筒洗衣機中,皮帶輪式直流變頻洗衣機效率最高,交流變頻洗衣機技術最成熟、噪聲也最小。在波輪洗衣機中，直流無刷電機+直驅式離合器效率最高，結構最簡單，故障率低，可維修性高；直流無刷電機+減速離合器兼顧效率、噪音和價格，性價比最高。
2.2幾種變頻策略在洗衣機上的應用
現在很多洗衣機中普遍使用的控制策略主要有以下幾種：恒壓頻比控制(VVVF)、矢量控制(FOC)、直接轉矩控制(DTC)等控制策略。波輪洗衣機通常應用VVVF和FOC,而滾筒洗衣機中FOC和DTC應用較為普遍。這是因為:波輪洗衣機轉軸在豎直方向上,主要依靠電機頻繁正反轉所產生的水流效果洗滌衣物,難點在于快速起停(通常一個洗滌節拍在1到3秒之間,加速度要求在1000rpm/s左右),運行中負載轉矩的變化不大,FOC控制和低成本的VVVF控制都可以基本滿足控制要求;對于滾筒洗衣機,轉軸在水平方向上,工作時主要依靠衣物在筒內做拋物運行產生的摔打效果洗滌。筒在一個機械周期(旋轉一周)內負載的變化規律。在現階段的日常生活中，我們最常用的變頻洗衣機中，最主要的控制方式就是VVVF和FOC。其中FOC控制在直流變頻或交流變頻的波輪洗衣機和滾筒洗衣機中都適用,而VVVF控制主要用于直流變頻波輪洗衣機中,在交流變頻洗衣機中較少采用。這是因為:VVVF控制自身存在動態響應慢的缺陷。永磁電機的外特性較硬,在整個調速范圍內都可以實現較理想的運行效率和電磁轉矩,VVVF控制也能滿足電機的應用要求;感應電機的外特性相對較軟,尤其是在低速下的運行效率和電磁轉矩不㎡,VVVF控制在感應電機上應用難以取得理想效果。
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變頻調速一體機的輸入電源為1140V、50Hz，變頻器輸出頻率在5～50Hz時為恒扭矩、在50～60Hz時為恒功率，變頻調速一體機隔爆等級為Exd[ib]IMb，防護等級均為IP55，耐溫等級為H級，冷卻方式為外殼水冷式；適用于皮帶輸送機、乳化液泵站、轉載機、刮板輸送機及其他煤礦井下與電動機相匹配且連接尺寸相符合的設備。
3變頻調速一體機電氣系統主要組成部分
變頻調速一體機電氣系統主要由變頻部分和電動機部分組成，其中變頻部分又分為主回路、主控器、驅動單元、顯示屏。
3.1主回路
YJVFT-450M-4采用十二脈沖整流（需兩組相位差為30°的1140V、50Hz的電源供電）。變頻器為交-直-交、電壓型變頻器。電源經接觸器、電抗器后又經過整流，成為直流，在直流支撐電容濾波穩壓后，再經過IGBT組成的逆變電路，將直流電逆變成頻率可調的交流電（即VVVF電源）。
3.2主控器
主控器是變頻部分的心臟，各種信息的處理、控制以及指令的發送都是由它來完成。它采集大部分實時信號，經過運算后產生IGBT的驅動信號，一方面通過光纖與驅動單元完成數據交換；另一方面把變頻器的各種信息處理后送到顯示屏顯示，并且接收外部操作指令控制一體機運行。
3.3驅動單元
驅動單元接收主控器的IGBT出發指令，經放大后，生產PWM信號，通過光纖控制IGBT導通和關閉時間。同時還進行電流、電壓及溫度等變量信息的預處理，可以對IGBT進行最短時間的保護。
3.4顯示屏
一體機裝有高耐溫的LED顯示屏，通過通訊線接收主控器發送的實時信息并顯示出來。一體機正常工作時，顯示電壓、電流、功率和轉速等實時參數，當一體機報故障，采取保護動作時，顯示準確故障信息。
3.5外部循環水冷系統
本系統根據用戶實際工況有兩種配置：一種為使用外部循環水泵、水箱等構成的閉環冷卻系統；另一種為用戶不使用水箱時，直接由供水管路經減壓閥向變頻器提供冷卻水，出水采用開放式直接排出，采用此方式時供水壓力不得大于3MPa。
3.6變頻單元附屬電路
附屬電路包括變頻器操作、控制及保護電路，主要由直流接觸器、控制變壓器、輸入輸出電路組成。
4變頻調速一體機的應用
143下04工作面刮板輸送機采用變頻調速一體機驅動，供電電壓為1140V，額定電流416.4A。由變電站的2臺1250kVA變壓器（2#和3#變壓器）輸出4路1140V電源電壓通過3*95mm2電纜（A#、B#、C#、D#）給2臺9組合開關（Ⅰ和Ⅱ）供電。再從2臺9組合開關輸出4路電通過3*70mm2電纜分別給機頭機尾變頻調速一體機供電。通過九組合開關控制變頻一體機電源的通斷，配合使用CXJ127S礦用隔爆兼本質安全型刮板輸送機操作箱，實現對一體機的故障、溫度和通訊狀態的監測以及啟停控制，檢修或進入運輸機停電時，要對運輸機4路隔離開關全部停電閉鎖。第一，刮板輸送機實現了變頻啟動，使得運輸機鏈條磨損減小，沒有瞬間啟動到較大的速度，鏈條減少了沖擊力，從而延長了鏈條、聯接環的使用壽命。同時啟動時間可以按照自身的使用情況以及配合煤量適當進行調節。第二，由于啟動平緩，在機械傳動方面也減少磨損，對輪皮子磨損較小，對于刮板、鏈條及連接環的磨損較小，減少了斷鏈子事故，連接環也減少了更換次數，同時平緩啟動也降低了機械傳動的噪音。第三，配合使用礦用隔爆兼本質安全型刮板輸送機操作箱，即為一個監測、控制的操作箱，可以方便直觀地觀察運輸機的狀態以及方便查詢故障，并可以改變一些參數，從而實現機頭、機尾單電機啟動或反轉。第四，刮板輸送機使用了變頻技術，也在很大程度上降低了能耗，減少了電能消耗。
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空壓機組控制系統如圖1所示，包括工控機（上位機）系統、微機控制系統（集控柜）、壓力、溫度傳感器、高壓變頻控制系統、高壓切換系統等。（1）新建集中控制系統，在空壓機房安裝集中控制柜、監視操作用工控計算機（上位機）。其主要完成空氣壓縮機組遠程參數的監視、控制、運行參數設置、實時曲線、歷史報表查詢及其他數據的處理等功能。選用ACS4000型集控柜：由電源開關及熔斷器、觸摸顯示屏、PLC控制器、輸出繼電器、24V直流電源、通訊轉換模塊、指示及報警裝置等組成。高壓變頻器、高壓啟動柜、空氣壓縮機與集控柜通訊模塊通過通訊電纜進行通訊，將空壓機運行、變頻器運行參數、高壓啟動柜電壓、電流、儲氣罐溫度傳輸到集控柜進行數據處理、顯示。根據運算數據控制空壓機與變頻器運行。運行狀況及各種參數、數據在上位機上顯示。（2）在主供風管路上安裝壓力變送器。主要是檢測供風出口壓力并把壓力信號傳輸給集控柜PLC，PLC運算后根據總管壓力和空壓機運行狀態智能地控制變頻器的運行頻率，從而達到根據設定壓力范圍來控制空壓機的運行狀態的目的。（3）增設高壓變頻器，控制空壓機在需要的工況下運行。（4）增設高壓切換柜，如圖2所示，內裝4臺高壓真空接觸器，與空氣壓縮機高壓啟動柜一一對應，并相互閉鎖，達到有選擇性地控制空壓機在變頻狀態下運行的目的。（5）空壓機組控制。1）每臺空壓機啟動、停止、變頻狀態下運行均由PLC控制，PLC內設空壓機運行程序。2）工作方式設定為5種：就地啟動／停止、遠程啟動／停止、緊急停機、聯機控制、單臺控制。3）風壓設定：5．5～6．2kg／cm2；空壓機轉速調節范圍：電機額定轉速的60％～100％。4）空壓機啟動停止全部由PLC程序控制。空壓機運行規定，連續運行不得超過72h，按照空壓機編號設定主機1、主機2、主機3、主機4，程序控制每72h更換一次主機，輔機每24h更換一次。主機、輔機分別在工頻、變頻狀態下運行。變頻頻率達到50Hz、10min內風壓達不到設定值，該臺空壓機自動轉為工頻運行，同時啟動第3臺空壓機變頻運行，以控制風壓穩定。空壓機變頻方式運行頻率30Hz及以下達10min以上時，該臺空壓機自動停止運行，同時原輔機或主機自動轉為變頻方式運行。
3技術關鍵及創新點
（1）工頻、變頻狀態下空壓機運行曲線的智能擬合。（2）ACS400集控系統、高壓變頻的配合控制。（3）變頻方式與工頻方式轉換控制。（4）主機、輔機按時切換控制。
4經濟效益、社會效益分析
2011年1月系統改造完成并投入工業性運行，實現了多臺空壓機組聯動控制，運行狀況良好。（1）節能降耗效果顯著：通過實際測定，技術改造后比原運行方式節能13％～15％，年節電耗43．2萬kW•h，約21．6萬元，節能效果明顯。（2）實現了大型設備車間真正無人值守。機組自動24h穩定高效運行，減少操作人員9人，年可節約人工費用54萬元。（3）穩定的壓力輸出，減少了對生產的影響，為礦井安全生產奠定基礎。（4）維護量小，運行效率高。集控系統及變頻的投入運行減少了空壓機配件的磨損，延長了電機及空壓機的使用壽命，年可維修及配件費用可減少10余萬元。（5）實時設備運行狀況，便于人員觀察和及時掌握，發生異常及時處理，避免機械事故的發生。（6）采用變頻控制，實測減少噪聲15dB，減少噪聲污染。
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2．1PLC程序設計
在西門子S7-417-4H型PLC中，運用梯形圖編制監控系統的運行程序，整套系統的主控程序流程如圖3所示。在調用初始化子程序后，系統按照設定程序與參數進行自檢，待自檢正常后對主通風機及其附屬設備的初始狀態進行順序控制，一切準備工作就緒后系統會自動開啟主通風機，系統按預先圖3控制程序流程圖編制的程序、設計的功能進行實時監控。整套PLC程序包含了高壓柜供電狀態監測、變頻器控制、水阻柜控制、主通風機運行參數及故障檢測、風門電動執行機構運行狀態監測等多個功能模塊。對PLC控制程序采用模塊化設計和過程設計原理，將上述功能模塊進行結構化編程設計，提升了控制程序的完整性和可執行性。
2．2WinCC組態程序設計
通過WinCC組態程序設計建立友好交互的人機控制界面，借助遠程通訊和PLC控制程序，實現對主通風機及其附屬設備的過程監控與故障監控。基于WinCC組態軟件的主通風機監控系統具備可視化、智能化、功能多樣化等諸多優點，能將礦井通風系統的工作參數和運行狀態形象化地展現在控制人員和管理人員面前，便于實時監控設備運行情況。
3應用效果
2013年9月魯班山北礦主通風機監控系統改造工程完成，圖4所示為監控系統的主界面圖。目前該套系統已經連續正常運行一年多，在新的監控系統模式下，實現了緊急情況提前預警，提高了礦井通風安全水平。主通風機在變頻調速系統控制下更容易實現電動機的正、反轉，加、減速時間及頻率可任意調節，運行平穩，工頻水阻軟啟動技術的應用，確保了兩臺變頻器都出故障時，主通風機仍能正常運行，確保了通風安全。使用變頻調節后由于變頻器內濾波電容的使用，使得主通風機功率因數據提高，通過減小變頻器輸出頻率、降低主通風機轉速來滿足礦井風量需要，主要風機始終運行在高效區間內，統計顯示，在增加風量27%的情況下，每個月主通風機電力消耗同比節約3．1萬度，節能效果十分明顯。
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目前所有類型的中央空調的主要組成部分是：冷卻風機、外部熱交換系統、制冷劑回路
2.1冷卻風機
冷卻風機分為兩種一種是室內風機，另一種是室外風機。處于舍內的風機其目的是將冷風帶入室內；室外風機卻能夠將冷卻塔中的水溫降低，將熱量散發出去。
2.2外部熱交換系統
由冷卻水循環系統和冷凍水循環系統兩個循環水系統組成。冷凍泵將冷凍水加壓，進入冷凍水管道，然后在管道內將室內大氣間進行熱交換，降低室內的空氣熱量則達到降溫的作用；冷卻泵是借助冷卻水進入冷卻塔進行的降溫處理，溫度降低后的冷卻水用來降低制冷劑的溫度。
2.3制冷劑回路
制冷劑回路是中央空調的最重要的部分，在蒸發室將冷凍水與制冷劑進行熱交換，讓冷凍水的溫度降低；在冷凝室將制冷劑與冷卻水之間進行熱量交換，制冷劑溫度降低。
3.當今中央空調所存在的問題
3.1中央空調負載要求具有不均勻性
每臺空調在出廠所設置的最大負荷量都比額定功率要超出及20%，是為了保障不受外界影響都能夠正常的的運行。其實在日常生活或者工作中正確使用，中央空調的實際功率是無法達到額定功率的，所以存在一定的空間的，其中冷凍系統能夠智能根據功率值的變化來調節制冷效果，而中央空調中的泵體的連續水量繃水量是不會改變的，所以在一定程度上是很浪費的。為了達到節能的目標，通常情況期望在保障中央空調正常工作的同事，降低泵水量，從根本上降低消耗。由于電動機的轉速都是有生產商設定好的，是不可調節的，但是由于水流量的機選由是由電動機的轉速所影響的，因此這就增加了能源消耗。
3.2冷凍水循環系統消耗高是因為電動機的轉速決定了冷凍水的流動速度
轉速過高的話就會導致冷凍水的流速加快，冷凍水循環時間次數增多，就沒辦法將冷凍水的熱交換進行的徹底，造成了能源的浪費。同時，冷凍水循環系統中閥體的使用也會造成一定程度的損失，導致電力的資源的浪費，促使中央空調偏離額定工況運作。
3.3電動機頻繁啟動對于長時間工作中的中央空調來說，電動機就是它的命脈，是影響使用期限的一大因素
因為在啟動電動機的時候所流過的電流是正常工作時的幾倍，所以很容易出現超出限定的電流值情況，在如此高的電流下很容易燒壞電動機的接頭處、接觸點等，直接會影響中央空調的使用期限。
4.將變頻節能技術運用到中央空調上
一直以來變頻節能技術都受到人們的高度重視，將其運用到中央空調上能夠有效的做好節約能源，達到節能的根本目的。中央空調變頻節能技術主要是在中央空調轉速的改進上，因為電動機轉速是生產商設定的，所以變頻的根本目的就是要有效控制通過電動機的交變電流，通過對交變電流的有效控制就能達到中央空調的節能目的，承載能力也會隨之提升。要使電動機能夠輸出與外界環境溫度向符合的轉矩就調節變頻器的實際輸出的頻值，該輸出頻值是由電源的供電頻值所得出來的。使用變頻節能技術可以讓電動機的工作轉速在一個能控制的范圍內根據外界的影響而隨之變化，還可以將控制流體的閥體省去，減少一部分的消耗。對冷卻水循環系統的變頻控制是根據冷卻水溫差的變化來對調節水流量的，也是對電動機轉速的調節，溫差的變化就影響電動機轉速的變化，當冷凍水溫差變化比較大時，則表面室內溫度高，泵水量也應隨之適當的上漲，電動機的轉速也應該提高：當溫差小時，則反之。變頻技術主要是對電動機轉速方面進行改進，做好適時的調節，要比閥體對流量的調節更加能達到目的，在故障方面也會降低不少，促進中央空調的工作狀況得到根本的改善。
5.中央空調變頻節能技術的作用
5.1通過變頻技術的使用能讓溫度的調節更加便捷，更加準確
社會經濟的高速發展，同時貫徹國家的政策，積極響應國家的號召，將節能技術達到更深層次的研究，節能技術可以應用到很多設備當中去，隨著時代的進步，普及程度就會越來越廣闊。
5.2在中央空調的變頻控制系統中要裝有警示系統，可以保障在發生意外的同時可以第一時間發出警報，并自動切斷電源，減少損失。
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以上三大問題解決的迫切性，給交流變頻在棉紡行業的使用帶來了前所未有迅速發展的前景。
2寬范圍的調速及軟啟動能穩定可靠地保證棉紗質量
(1)目前不少棉紡老廠50%~60%以上的設備都是五十年代以前的，甚至解放前的設備還在使用。棉紗質量競爭檔次的不斷提高已對這些設備構成了嚴重的威脅，要么淘汰，要么改造，別無他法。可是原棉紡設備中的A字頭梳棉機道夫傳動都采用雙速電機及摩擦離合器形式，因此，從慢速生頭到快速運行時產生的意外牽伸及變速箱齒輪磨損產生的“打頓”使棉條重不勻及cv%嚴重超標，往往使成紗等級大幅下降甚至成為不合格品。
目前新開發的梳棉機道夫傳動已采用交流變頻加普通異步電動機，由于變頻的升降速范圍很寬，可達0.1~3600秒，且取消變速箱，離合器，直接采用同步齒形帶傳動道夫，升降速非常平穩，傳動精度高，且無噪聲，它的使用從根本上克服了原A字頭梳棉機弊病，從而可確實可靠地保證棉條質量。
(2)原粗紗機一直采用錐形(鐵炮)變速機構，但錐形變速皮帶打滑導致變速不準，影響繞紗張力和成形不好的質量問題。現采用交流變頻調速，去掉了錐形變速機構，使以上難題迎刃而解，從根本上把好了粗紗的質量關。而對于細紗機來說，由于新型機采用變頻調速器去掉了成行機構中的成型凸輪，進而克服了由于成行凸輪所造成的桃底有停頓，桃頂有沖擊的難題，使細紗卷繞成形質量大為提高。主電機采用變頻調速后，使得細紗在大、中、小紗時的轉速在變化，大大減少了細紗的斷頭率，使成紗質量得到了可靠保證。
3充分利用變頻的“節能”功能，可最大限度的降低產品成本
(1)由于變頻器具有優越的軟啟動及恒扭矩功能，它可以在100%-150%扭矩下將異步電動機的啟動電流限制在額定電流附近。啟動沖擊對電機容量及電網的限制條件已不存在。采用變頻后可徹底消除以前的大馬拉小車及電動機功率過剩問題。
以前由于不使用變頻器，為保證啟動時有足夠的扭矩和減少對電網的沖擊，送風及大慣量負載裝機功率往往高出所需功率的40%~50%，變壓器容量也高出實際很多。這樣非但設備投資有很大一塊浪費，而且電動機、變壓器空載損耗(銅耗、鐵耗)的一塊電費也相當驚人。
(2)風機、空調變頻調速節能相當可觀
由流體力學可知，風量Q與轉速一次方成正比，壓力H與轉速的平方成正比;
Q/Qe=n/ne
H/He=(n/ne)2
P/Pe=(n/ne)3
式中:Qe—風機的額定風(流)量;
He—風機的額定壓力;
Pe—風機的額定功率;
ne—風機的額定轉速;
由式中可知，若風機效率一定，當要求調節風量下降時，轉速可成比例下降，此時風機的輸出功率是成立方關系下降。
風機在棉紡設備中應用量大、面廣，其傳動絕大部分為大功率交流電機，耗電量在棉紡設備中是大戶。以前風機都采用電機恒速傳動，調節風門的辦法調節風量。這種調節方式雖然簡單，但它是以增加管網損失，耗費大量能源為代價的。如采用“風機專用變頻”來自動調速，就可以從根本上防止電能浪費，單從公式p/pe=(n/ne)3來算，其節約的電費就可想而知了。空調是棉紡廠離不開的首選設備，據某大公司提供的數據，今年12臺空調使用變頻后節電24余萬元，空調用電年耗平均下降了7個百分點。
(3)變頻器的使用，使原有的傳動機構發生了一個質的飛躍，它變得既簡單，又可靠。拿梳棉機道夫傳動來講，使用變頻取消了減速箱，慣性飛輪，帶電刷的電磁離合器及雙速電機后，以前維修工最頭痛、最繁忙的變速箱漏油問題、齒輪磨損調換問題、離合器失靈損壞問題，工藝變化調換“變產”齒輪問題已全不存在。變頻器的使用，使維修工工作量急劇下降;維修備件倉庫急劇萎縮;梳棉機的停臺率直線下降;而產量、質量卻直線上升。反之，產品的成本亦將成倍下降！
4變頻器的通訊方式
變頻器強大的通訊及軟件功能幾乎可與所有品牌的PLC、工業式觸摸屏及工控機組成、靈活多變的數控系統(見圖1)。
通過觸摸屏或鍵盤對軟件中的某些數據稍加改動就可適應新的棉紡工藝。例如在梳棉機上只要改變其“總牽伸比”，“刺棍速度”、“蓋板速度”、“棉條重量”等參數，就可進行新產品試制。使用這種模式后，產品更新快，批量形成早，產品在國際市場上的高速反應能力大大提高，形成你有我有，你無我有的大好局面。
5交流變頻調速方案的選擇
設備的不同，電動機種類的不同，會出現多種不同的變頻調速方案。這里只討論三相鼠籠異步電動機的調速方案。
(1)開環控制的通用變頻器調速系統控制框圖見圖2。圖2中VVVF—通用變頻器;M—異步電動機。
該方案結構簡單，調速范圍較寬，可靠性高，價格低廉。它基本能滿足一般調速精度不十分高的場合。是目前棉紡行業較普遍使用的經濟實惠型品種。其缺點是調速精度較低，一般為2%左右，且低速性能不夠理想，轉速會隨負荷力矩而變動。目前廣泛應用在風機、水泵、空調等一般要求不高的紡機上。
(2)無速度傳感器的矢量控制變頻調速系統控制框圖如圖3所示，圖3中VVVF—矢量變頻器。
由于矢量變頻器可以分別對電動機的磁通和轉距電流進行檢測、控制，自動改變電壓和頻率，使指令值和檢測實際值達到一致，從而實現了矢量控制。雖然它是開環控制系統，但是大大提升了靜態精度和動態品質，轉速精度可達5%。轉速響應也較快。
在設備要求不是十分高的情況下，采用該方案是非常合適的，它可達到控制結構簡單，可靠性又高的實效，該方案目前已在FA系列梳棉機上開始使用并獲得比較理想的效果。
(3)帶速度傳感器矢量控制變頻調速系統控制框圖如圖4所示。
矢量閉環變頻調速是一種最為理想的控制方式，他類同于伺服、直流閉環調速，但性價比又大大優于兩者。我廠已在FA218C梳棉機前后比例跟蹤上成功使用該方案，效果非常理想。該方案具有以下優點:
(a)可以從零轉速起進行速度控制，即甚低速亦能運行，調速范圍可達100:1或1000:1。
(b)動態響應快，轉速精度高。
(c)加速度特性好，抗負載突變能力強。
其缺點是:價格較貴，按裝速度傳感器必須與電機同軸，且增加了反饋環節，這些都給安裝維護增加了一定技術難度。
因此對于轉速精度要求不是特別高，負載變化不是十分劇烈的場合，建議選用開環矢量變頻調速系統為好。
6對付變頻干擾的對策
變頻器內部由于存在IGBT等高速工作開關，故在電路中會出現分布電感和分布電容，他們之間的能量轉換產生振蕩現象，形成發射電磁波，從而產生高頻(1GHZ左右)電磁噪聲或電磁干擾，干擾嚴重時將會導致弱電設備如PLC、電子計數器、工控機等無法正常工作。為此必須采用相應措施:
(1)布線時，變頻器主回路必須與信號回路垂直或離開20-30公分。
(2)信號線采用屏蔽線或者塑料絞合線，導線絞合后噪聲信號的大部分會相互抵消。
(3)變頻必須使用單獨接地極，不能與其它動力設備接地相連。且兩者相距最小為5米，更不能將變頻接地連在零線上。
(4)頻率參數設置應盡量小于5KHZ。
(5)時在變頻器的輸入、輸出端安裝變頻專用濾波器。
7結論
隨著變頻技術的不斷發展和價格的大幅跳水，其性價比和使用的方便性已在各種電機調速方案中獨占鰲頭。現在它已成為棉紡設備改造和新機設計的首選產品，其廣闊前景將與日俱增。
參考文獻
[1]變頻器調速手冊.兵器工業出版社
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1．“理實一體化”教學模式的特點
“理實一體化”教學以“情境—陶冶教學模式”為基礎，利用現代教育技術，將自學—指導、引導—探究、示范—模仿等多種教學模式相融合，是一種理論知識講解和實踐操作并重的教學模式，是現代化信息技術與建構主義教學理論相結合的產物。“理實一體化”教學，是目前職業院校大量探索和實踐的教學模式，著重解決專業理論課與實踐課脫節的問題。通過學生邊學邊做，加強學生的理解與記憶能力，提高學生學習的興趣和積極性。具體指在同一時間、同一地點、同步進行的教學模式。即課堂和實訓基地一體化，教、學、做融為一體；理論課教師和實踐指導教師一體化，即“雙師型”教師。這種教學模式直觀，體現學生的參與度，有助于教學質量的提高和高技能人才的培養。
2．師資隊伍一體化
師資隊伍建設是學校建設和教學工作的重要環節，對于高職院校尤其重要。實施“理實一體化”教學模式，要求教師不但要有扎實的理論知識，還必須要有豐富的實踐經驗，具有解決生產實際問題的能力，即“雙師型”教師隊伍。“理實一體化”教學要求“雙師型”教師比例占一半以上，特別是中、高級職稱教師應占一定比例。通常主講教師應具有高級職稱，并從事多年教學、具有豐富的實踐經驗，能為課程建設提出系統規劃和整改意見。對于青年教師應嚴格要求，要求他們積極參與課程建設、開展各種教學研討活動，寒暑假下企業鍛煉，努力提高實踐教學水平。另外，聘請企業一線技術人員或能工巧匠作為學校兼職教師，通過產學結合、專職和兼職相結合，建設一支高素質、“雙師型”結構教學團隊。
3．教學場地一體化
“理實一體化”教學要有與專業規模相適應的硬件設備和環境。按照“做中教、做中學”的一體化設計原則，創設教室、實驗、實訓一體的學習情境，使專業教室具有多媒體教學、實物展示、實驗、實訓等多種功能，營造良好的職業氛圍和環境。目前，武漢職業技術學院電信工程學院針對電子節能工程技術專業，專門籌建了變頻技術實驗室，具體包括電工基礎實訓平臺、變頻器、PLC一體化多媒體教學訓練場地，既可以提供電氣自動化專業學生實習，又能充分保證變頻技術“理實一體化”教學模式的實施，為學生創造了良好的多媒體教學、實訓、實習條件。
4．教學設計一體化
教學設計一體化是指學生主動地“學”、教師有目的地“教”以及為具體任務而設定的“學習情境”的教學方案設計，具體過程可分為以下步驟：第一，設計學習情境。利用一體化教學場地的優勢，結合變頻技術課程特點，創設情境，讓學生聯想、觀察、交流，激發學生的學習興趣和動手操作的主動性；然后導入新課，通過分析實例，再提出相關的任務。第二，提出實訓要求。學生的學習興趣被激發后，往往就有學生想嘗試。在變頻技術實訓中，學生通過自己動手接線、操作運行，觀察實際效果，適時給出任務。再根據實訓內容，結合學生實際情況，通過實例演示，與學生一起分析、提出問題，使學生在任務完成過程中逐步了解變頻器的結構、工作原理，掌握變頻器外部接線步驟及運行調試技巧。第三，主動完成實訓任務。根據實訓項目的難易程度，教師進行重點、難點的分析，提出解決問題的思路，指導學生保質保量地完成實訓任務。在變頻器具體安裝調試過程中，教師要巡回指導，總結學生在操作過程中普遍存在的問題并進行集中講解，提醒學生并引起學生重視。實訓中，可以采取靈活多樣的方法，既可讓學生獨立完成，也可以分組合作完成。通過實訓，使老師與學生、學生與學生之間相互促進、相互提高，實現教學相長、寓教于樂。
