變頻器在電機拖動及其控制領域的應用分析

呂小強

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，社會的進步，人們的生活水平有了很大程度上的提高，我國的工業(yè)化，城鎮(zhèn)化發(fā)展迅猛。各種電力，電器的產(chǎn)生在給人們的生產(chǎn)生活帶來便利的同時，也對我國的電力的產(chǎn)生和供應提出了挑戰(zhàn)，人們對電力的需求增加，促使我國電力行業(yè)需要不斷的進行改革，以增調(diào)速加發(fā)電的效率和數(shù)量。在大力發(fā)展電力的同時，尋求更高端有效的電力供應更顯得尤為重要，居民住戶，工廠企業(yè)對于電力的需求都不相同，怎樣科學的對電力進行分配供應，在滿足人們的基礎電力需求外，做到不浪費，高效合理。變頻器是電力系統(tǒng)的常用設備，通過變頻器將提供各個企業(yè)工廠所需的電源電壓，變頻器通過改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的，從而進行進一步的調(diào)速和節(jié)能。變頻器同時可以通過變頻調(diào)速技術對電機進行拖動，變頻器能夠最大限制的拖動多個電機，從而達到更大的效率。本文將從變頻器作用及工作原理，變頻調(diào)速技術在電機拖動中的應用，變頻器拖動電機的注意事項，變頻器在電機拖動及控制領域的認識誤區(qū)等幾方面進行論述，從而探討變頻器在電機拖動及其控制領域的應用。

關鍵詞：變頻器；變頻調(diào)速技術；電機拖動及控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.144

0 引言

在新時代電氣自動化技術及其控制領域的發(fā)展的新形勢下，各種新型的電力電氣原件和處理器的更新?lián)Q代，變頻器在電機拖動中的應用日益廣泛。電力行業(yè)對變頻器的需求也在穩(wěn)步的增長。變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制電動機的電力控制設備。變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關系，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。通過大量的實踐證明，變頻器可以很好應用于電機拖動及控制領域，將變頻調(diào)速技術應用于電機拖動有一定的價值和優(yōu)勢，在維護電力系統(tǒng)的安全運行方面有一定的意義。

1 變頻器的作用及工作原理

變頻器完美的將工作頻率轉(zhuǎn)化為各種頻率的交感電源，以保證變速電機的正常運行。變頻器主要有兩方面的作用，直接作用主要是通過對電機的電壓和頻率的調(diào)節(jié)，從而使電機的速度可以在一定范圍內(nèi)無限調(diào)節(jié)。間接作用主要有節(jié)能節(jié)點，提高生產(chǎn)的自動化水平。節(jié)能節(jié)電表現(xiàn)在利用變頻調(diào)速，對風機，泵類等設備的傳入傳出流量進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，一方面達到電機的多個基本要求，另一方面更最要的是降低電耗。變頻器的工作原理只要是通過主電路給各個次級電路提供調(diào)頻調(diào)壓后的電力。主路電路主要有電壓型變頻器和電流型變頻器，變壓型是將電壓源的直流交換變?yōu)榻涣鞯淖冾l器，電流型是將電流源直流變換為交流的變頻器。變頻器主要由整流器，平波回路，逆變器三部分組成，整流器將工作頻率的變換為直流，將直流電壓在變流器和逆變器中產(chǎn)生的電壓波動稱為平波回路，逆變器是將直流功率變?yōu)榻桓泄β实膱鏊?/p>

2 變頻調(diào)速技術在電機拖動中的應用

隨著科學技術的不斷發(fā)展，在人們的日常生產(chǎn)生活中，變頻調(diào)速技術得到了廣泛，普遍的應用，到目前為止，變頻調(diào)速技術已經(jīng)出現(xiàn)了多種控制方式。例如直接轉(zhuǎn)矩控制，是一種變頻器控制三相馬達轉(zhuǎn)矩的方式，轉(zhuǎn)矩為中心來進行綜合控制，矢量控制等等，矢量控制就是將磁鏈與轉(zhuǎn)矩解耦，有利于分別設計兩者的調(diào)節(jié)器，以實現(xiàn)對交流電機的高性能調(diào)速。這兩種控制方式運用最為廣泛。變頻調(diào)速技術的合理應用主要表現(xiàn)在以下兩方面，一是無功補償原理的作用，二是變頻器負載的標準，無功補償，是指在電網(wǎng)中安裝無功補償設備，減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，從而可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗。變頻器屬于半導體，半導體的發(fā)熱時間往往較短，如果超過規(guī)定的溫度，就會帶來較大的問題，要嚴格規(guī)定負載的條件及標準。變頻調(diào)速技術在電機拖動中的應用論述于以下：具體來說，電機拖動是用電動機作為原動機來拖動生產(chǎn)機械的拖動方式。由電動機，工作機構，控制設備及電源四部分組成。主要內(nèi)容包括直流電機的動態(tài)，靜態(tài)特點，電機系統(tǒng)的運動方式，變壓器等等。通過近幾年來的實踐證明變頻器系統(tǒng)具有廣泛的應用范圍，調(diào)速范圍較大，能夠更好的改善電機各個方面，有效高效的應用于電機拖動中，使電機的拖動更加便捷，高效，效率提高。使用方式也簡單方便，只需掌握調(diào)節(jié)電壓和輸出頻率的關系，就可以更好的將變頻調(diào)速技術運用于電機的拖動。

3 變頻器用于拖動電機的注意事項

當變頻器運用在電機拖動中需注意變頻器的選型和交流接觸器的選型。首先在選型前要考慮在運行的工作情況，看是否在變頻器的運行過程中，多個電機可以同時停止，同時開啟。如果要求多個電機不用隨時啟動，那只要注意變頻器的容量在選型時要使變頻器的額定功率大于多個電機額定功率之和，然后進一步放大選型就可以。如果需要隨時讓電機啟動或停止的，想要計算出變頻器需要的容量，首先要計算出可以隨時啟動，停止的電機的額度功率之和，然后將得出的總功率乘以5-7倍，再加上不需要隨時啟動和停止的電機額定功率之和，所得出的最后數(shù)值就是需要的變頻器的選型功率。交流接觸器的選型只需要遵守一般都規(guī)則，將電機的額度電流放大一倍就可以。

4 變頻器在電機拖動及控制領域的認識誤區(qū)

變頻器在電機拖動及控制領域中運用廣泛，但同時也存在著技術上的復雜性，控制方式的多樣性，變頻器在實際應用中許多誤區(qū)和及錯誤觀點。有人認為只要使用了變頻器，就可以節(jié)省大量電力，能量不是隨意出現(xiàn)和隨意消失的，只能在遵循能量守恒定律基礎上，從一個物體轉(zhuǎn)化為另一種物體，一種形式，轉(zhuǎn)化為另一種形式，變頻調(diào)速技術并不可以不限的運用于各個方面，有一定的運用范圍。

5 結語

變頻調(diào)速技術在電機拖動技術中的廣泛應用有較大的價值和益處，但是還是有一定的誤區(qū)和技術上的難處，只要我們技術的不斷發(fā)展，變頻器在電機拖動及其控制領域的應用就會發(fā)展的更好。

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