電氣傳動中變頻器應用技術研究

許健

（銅陵有色設計研究院有限責任公司，安徽 銅陵244000）

變頻技術基于交流電機無級變速技術下不斷發(fā)展，而稱為可控硅SCR 的電力半導體組件晶閘管，代表著變頻技術時代的到來。在過去很長一段時間內(nèi)，直流電機有著較為廣泛的應用，但是隨著科學技術的不斷發(fā)展，因為存在一定缺陷的直流電機逐漸遭到淘汰，人們更加希望融合直流電機的優(yōu)勢與交流電機相結合，更好的輔助企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展?；谧冾l器性能基礎上，矢量控制技術的出現(xiàn)，更加提高變頻器性能的同時，更能夠保證企業(yè)更好的應用。

1 變頻器構成

從變頻器工作結構視角下來看，主要包括交流-交流、交流-直流-交流兩種結構。結合變頻器兩種工作結構下，得以具有差異性的電力轉化頻率形成。行業(yè)人士將交流-交流的形式簡稱為直接式變頻器，而交流-直流-交流形成稱之為間接式變頻器。涵蓋中間電路、逆變器、整流器以及控制電路四個方面的變頻器，在確保交流電有效轉變?yōu)橹绷麟姷幕A上，對控制信號等進行信息傳遞。其中對于整流器來說，可以劃分為可控與不可控結構類型，通過其中的單相與三相交流電源的連接形式，從中直流電壓脈動的出現(xiàn)，為設備的有序運用打下堅實的基礎；逆變器最為關鍵的性能，一方面是逆變電流，另一方面就是具有整流器的性能。電動機設備之所以能夠穩(wěn)定運行，主要就是借助整流器部分，對直流電有效的轉化為交流電，為電動機運行提供電壓等需求[1]。要想保證電動機及時獲取信號回路，那么借助控制電路的作用喜愛，全程監(jiān)督電流電壓情況的同時，保護好逆變器等部分，應用線路的回饋信息保證正常的電壓以及頻率，為電動機的穩(wěn)定運行打下堅實的基礎。在濾波電路當中應用的直流電，主要就是整流器作用下產(chǎn)生的直流電，比電源頻率脈沖電壓高出6 倍，在實施操作之后能夠影響直流電壓。對電壓波動加以全面把控，妥善對脈動電壓實施操作處理。綜合電感與電容構成容量，如果元件內(nèi)部還有些許容量的情況下，在不依靠電感的情況下，只需要應用濾波電路，就能夠確保電路實現(xiàn)通暢。

變頻器結構圖

2 電氣傳動中變頻器應用

文章以某地區(qū)案例進行分析，對其水處理泵房電氣傳動變頻器應用過程進行分析，在整個項目施工過程中，主要涵蓋從前期設計、到中間制造以及包裝、運輸?shù)榷喾矫妗Ｆ渲械碾姎鈧鲃釉O備，主要涵蓋測溫測速制動柜、自動化元件和備品備件；立軸混流式水輪機轉輪等。從本地區(qū)項目施工現(xiàn)狀下出發(fā)，結合設計方案，本項目在選泵環(huán)節(jié)主要應用一般的形式，為了能夠全面控制好變頻設備，該單位選擇了多種類型的水泵設備[2]。與此同時，水泵電流頻率控制過程中，單位主要借助變頻設備的作用，對其變速加以調節(jié)進行水泵電流頻率的改變。借助轉速以及揚程等，加以對水泵流量等參數(shù)進行調節(jié)。

第一，嚴格按照行業(yè)標準，在對變頻設備試調節(jié)過程中，相關工作人員就必須結合水泵設備日常轉速下降程度為核心，對額定轉速加以全面的把控。為了能夠設備穩(wěn)定運行，避免機組振動問題的出現(xiàn)，工作人員必須對正在運行的動力機進行妥善的管理，嚴禁超載現(xiàn)象的出現(xiàn)。比如，針對單泵額定轉速運行情況下，在保證水泵轉速明顯降低的基礎上，工作人員可以按照變頻器的流量，有效將轉速下降到1.3453m3/h。當變頻設備頻率已經(jīng)下降了1/4 時，此時的電流頻率輸出量為34.6hz。在工作人員適當提高水泵轉速時，可以將變頻器效率加以有效提升，流量達到每小時2.566 立方米的情況下，就會導致輸出電流頻率明顯增加。

第二，為了能夠保證該單位穩(wěn)定經(jīng)營生產(chǎn)，那么單位就必須安排專業(yè)人員，對變頻器的轉速進行合理的調整。在工作人員每次轉速調整之后，會導致流量出現(xiàn)相應的變化。為了能夠滿足單位日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對水的需求，工作人員可以對水泵轉速加以合理的上升與下降操作，目前來看，已經(jīng)達到了預期的目標。鑒于之前單位經(jīng)常發(fā)生的斷流等問題，通過將變頻設備安裝在各級泵站當中，能夠實現(xiàn)對所有梯級提水流量合理的把控。與此同時，全過程體現(xiàn)出了節(jié)能環(huán)保理念，長期來看，是提高本單位經(jīng)濟效益的重要保證。正因為變頻器的應用，還能夠防止單位突發(fā)停泵現(xiàn)象的發(fā)生，為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標打下良好的基礎[3]。

3 變頻器的應用注意事項

在電氣傳動中應用變頻器，本單位需要安排專業(yè)人員，全程監(jiān)督好設備運行的溫度變化，合理對變頻器溫度加以計算。工作人員對變頻器頻率加以調節(jié)，就必須對中間環(huán)節(jié)中熱能的出現(xiàn)情況引起重視。嚴格遵循行業(yè)要求，如果發(fā)現(xiàn)溫度超過標準值，那么必須交由技術人員第一時間進行處理，通常情況下，最常見的方法有安裝相應變頻柜等舉措。比如，為了對溫度進行全面的把控，工作人員在計算變頻柜總體能耗時，完全可以借助溫度的計算形式進行處理。

為了避免變頻器接地操作過程中對周邊工作人員生命安全造成威脅，做好外部因素抗干擾工作保護至關重要。像一些有著較大漏洞的部分，在對電源交流電源進行保護時，需要制定妥善的保護方案對導體加以合理管控。大多數(shù)情況下，一些變頻器必然需要接地操作，在此環(huán)節(jié)當中，工作人員就必須對回路加以合理控制，提高跳頻合理性。通過實際調查發(fā)現(xiàn)，最常見的抗干擾方法，主要就是外部信號控制形式，簡單來說，就是基于同一管道當中，信號線借助雙屏蔽形式，合理的與主電路進行分開。

在變頻器工作當中，輸入電流面臨較低諧波含量時，為了能夠確保設備更好的應對大量的無功功率，此時可以應用電抗器設備，來進行抗干擾工作。與此同時，為了保證變頻器運行過程中噪音問題的出現(xiàn)，針對機柜當中的設備，單位需要定期實施全面的檢測。另外，工作人員在進行變頻器接地操作環(huán)節(jié)當中，必須保證其中的金屬外殼能夠全面接地，避免因為外界種種因素下，其他設備對變頻器實施充電操作。同時，嚴格遵循行業(yè)規(guī)定，此時變頻器接地導線的截面積一般應不小于2.5mm2，長度控制在20m 以內(nèi)。針對單位可能應用了多個變頻器設備，此時必須保證所有的變頻器接地[4]。

單位應該從自身發(fā)展現(xiàn)狀下出發(fā)，構建完善的高泄漏標準，對其中電纜部分加以全面保護的同時，對交流電源也是一種妥善的管理舉措。大多數(shù)情況下，單位必須保證所有的變頻器加以有效的接地；針對其中重要的生產(chǎn)范圍，單位應該注重回路控制環(huán)節(jié)的基礎上，確保跳頻精度有效提升，盡可能的推進變頻器使用的同時，還能夠發(fā)揮出巨大的性能。在有效防止變頻器干擾過程中，電驅動作為一種常見的形式，主要涵蓋外部信號控制和屏蔽干擾源。具體來講，首先，有效控制信號線的長度在23m 之內(nèi)；在對信號線進行屏蔽時，可以借助雙芯屏蔽方式，保證主電路線與信號線全面的隔離開來，使其兩者不相同；其次，單位應該定期組織專業(yè)人員，全面檢查機柜當中的所有設備，確保設備發(fā)揮正常性能的同時，嚴格把控好設備的質量水平，避免噪音現(xiàn)象出現(xiàn)。

4 結論

為了能夠充分發(fā)揮變頻器在電氣傳動中的應用價值，文章首先對變頻器構成情況進行了簡單分析，重點針對具體的應用措施進行了深入分析，希望能夠確保所有變頻器性能有效發(fā)揮的同時，也能夠具備安全性以及穩(wěn)定性的運行要素。