電機拖動中變頻調速技術的實際應用分析

陳軍（重慶鋼鐵股份有限公司一煉鋼廠，重慶 401220）

電機拖動中變頻調速技術的實際應用分析

陳軍
（重慶鋼鐵股份有限公司一煉鋼廠，重慶 401220）

變頻調速技術主要是依靠電動機工作轉速與電源輸入頻率關系，對電機工作時電源頻率進行調整改變，從而促使工作轉速改變。該技術在日常生活與工作中皆有涉及，而且出現多種控制形式，主要分為智能與非智能，進而也包括矢量控制、轉差頻率控制、模糊控制等。為了進一步探討電機拖動中變頻調速技術的實際應用，本文展開了分析，希望對相關事業(yè)有所借鑒。

電機拖動 變頻調速技術 合理性 可靠性

變頻調速技術是20世紀80年代初逐漸發(fā)展起來的技術，該技術的出現為開創(chuàng)全新智能電機時代打下了良好的基礎。總的來說，變頻調速技術改變了以往普通電動機僅能定速運行的模式，促使電動機與相關推動負載可在無任何改動情況下根據生產工藝需求調整轉速并輸出，這樣可大大減少功率損耗而實現高效運行。變頻調速技術有很多控制形式，其中矢量控制應用范圍十分廣泛，一些高性能與專業(yè)驅動領域中均有涉及，比如變頻冰箱與空調等。基于變頻調速技術的應用十分廣泛，為此加強其在電機拖動中的應用研究就顯得十分必要，本文展開了分析，希望相關事業(yè)有所借鑒。

1　電機拖動中變頻調速技術應用合理性探討

1.1無功補償

電機拖動中的變頻調速技術為了提高供電效率往往需要設置無功補償裝置，該裝置也可改善供電環(huán)境。該裝置工作原理主要為兩種負荷間能量交換，從而對供電變壓器與輸送線出現的損耗實施補償。具體的使用過程中，往往將分組投切電容器與電抗器加以應用，并利用跳線機與靜止無功補償裝置，或加用調壓裝置滿足無功平衡需求，這樣才能更加符合電壓質量規(guī)范。此外，變電站無功率調節(jié)能力需實施考量，根據具體情況將電壓優(yōu)化與功率因素廣泛應用，比如電網無功管理系統(tǒng)軟件等需要高技術的操作，使得電網質量得以全面提升。

1.2變頻器負載

相較于電動機與變壓器運行，半導體類發(fā)熱時間更短，而且計算發(fā)熱時間一般采取min計，若溫度較高，則會嚴重影響機器運行，為此對于電機變流負載應有嚴格的界限劃分與規(guī)定。市場上目前主要有6級形式：（1）第一級負載輸出=電流完全輸出，無過載現象；（2）第二級負載電流可基本分層輸出，一定時間內能達到負載一半；（3）第三級至六級過載時間更長，遠超過前兩級。為此，在選擇變頻器時，必須準確把握機器負載性與調速范圍。

2　電機拖動中變頻調速技術應用可靠性探討

機器工作時會發(fā)生熱量，而且不同的功率會有不同的熱量產生，大量的實驗顯示變頻器工作運行很大程度上會受到溫度的影響，功率過大，需及時采取降溫措施處理，才能確保機器繼續(xù)正常運。從近幾年相關實踐來看，常采取頂部安裝換氣扇的方式來排放熱空氣，并換取合理溫度的空氣，改變工作環(huán)境。但對于少數特殊情況則應采取特殊措施處理，比如南部地區(qū)夏日溫度普遍過高，為了控制機器內部溫度低于50℃，換氣扇達不到效果，為此需安裝更為快速的降溫設備，常用的為空調?？照{的應用可促使機器內部短時間內降溫，但也有一些缺陷，比如影響正常通風，空調運作噪音過大會影響變頻器工作等?；诖?，在機器中采取電機拖動變頻調速技術處理，以科學合理的散熱系統(tǒng)降溫，效果更為明顯。具體而言，可將排氣通風管道安裝于柜頂距離室外較近的地方，找出最為合適的通道排放熱氣，但要合理選擇變頻器及做好定期維修與防護。

3　電機拖動中變頻調速技術實際應用探討

電機拖動有很多方面，常見的有電機系統(tǒng)運動方程、直流電機及其動靜態(tài)特點、變壓器等，根據控制分類來看，卸油泵電動機變頻調速系統(tǒng)即轉速開環(huán)控制，電源變頻調速系統(tǒng)即恒壓頻率比控制，但實際操作中為了完成輸出直流電壓控制，核心依據依舊為電壓。通過速度給定可得到電力系統(tǒng)控制信號，若發(fā)生跳躍變化時實施速度給定，依舊可控制調節(jié)逆變器輸出電壓與電流來實現規(guī)律變化。針對這種情況，可設定給定積分器，如采用斜坡輸出信號代替跳躍輸入，經該方式可有效控制電機的正轉與反轉。在具體的操作中，整個電機拖動系統(tǒng)在運動時往往憑借正負電壓來對速度給定與積分器輸出數值的有效劃分。

電機拖動中變頻調速技術所用正值信號電壓可對變流器輸出電壓與逆變器輸出頻率控制，為此設置變換器絕對值方面比較接近，但實際操作時變頻器調速范圍過廣，加上有良好調速平滑性，這類特點對電機啟動時性能有很好的改善效果，在電機拖動中效果也比較明顯。這里以某大型油田為例簡要說明，該大型油田電力拖動裝置前兩年進行改良，將變頻調速技術應用其中。基于該油田產量較大，所需機器眾多，為此需要大量電能才能運作。此外，對該油田區(qū)域地質條件進行勘察分析后顯示多為低滲透油田，在很短時間內就可能開采殆盡，而需繼續(xù)尋找新采油地點，如此反復除了會消耗大量的電量，還會偶爾發(fā)生電效率過低，使得成本增加。最終，決定采取變頻調速技術，相較于以往節(jié)能可達到50%左右。

4　結語

當前，人類步入科技時代，各種電器均離不開電力，尤其是冰箱、電腦、電視、手機等，成為人類不可或缺的一部分，離開它們似乎就無法生存。但這些電器的應用越來越普遍與廣泛，使得全球各個地區(qū)對電力的需求與日俱增，這就為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與正常運行提出了挑戰(zhàn)，同時高效的電力供應對提高社會生活也有著積極的意義，并促進社會的可持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。電機拖動中變頻調速技術在電力中的應用，可確保電力系統(tǒng)安全與穩(wěn)定工作，同時保障其高效運行。相信在未來電力發(fā)展中，通過不斷研究與探索電機拖動中變頻調速技術，其在電力系統(tǒng)中將會發(fā)揮更加顯著的優(yōu)勢。

［1］王海彥，晁紅芬.變頻調速技術在電機拖動中的有效運用［J］.讀寫算（教育教學研究），2014，（17）：340-340.

［2］王斌，林堃.電機拖動中變頻調速技術的合理運用［J］.商品與質量·建筑與發(fā)展，2013，（11）：597-597，598.