電機變頻控制節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討

楊明浩

摘要：在我們國家不斷繁榮發(fā)展過程中，人們環(huán)保意識不斷增強，當今社會也是是倡導(dǎo)綠色技術(shù)的社會，其中電力企業(yè)作為社會中的重點企業(yè)，電力作為人們生活的來源，因此，電力設(shè)備節(jié)能方面已經(jīng)成為人們關(guān)注的重點，也是建立節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：電機變頻控制;節(jié)能技術(shù);應(yīng)用

引言

在我們國家各項經(jīng)濟不斷攀升，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，電機變頻控制節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究對電力效能有一定節(jié)約，讓工作人員看到了電能中有效的節(jié)約點，并通過專業(yè)的技術(shù)增加對電機變頻控制節(jié)能技術(shù)的研究，提高電機變頻控制節(jié)能技術(shù)在實際中的作用，促進電能發(fā)展，增加工作人員實踐中的工作經(jīng)驗，讓電機變頻控制節(jié)能技術(shù)變得更精良。

1電機變頻控制節(jié)能技術(shù)概述

電機變頻控制節(jié)能技術(shù)是一種包含了計算機技術(shù)、電力傳動技術(shù)以及電子信息技術(shù)的綜合性節(jié)能技術(shù)。電機變頻控制節(jié)能技術(shù)在實踐應(yīng)用過程中，需要控制機械制備的強弱電，通過調(diào)整機械設(shè)備的電機轉(zhuǎn)速和電流頻率來實現(xiàn)節(jié)能的目的。電機變頻控制節(jié)能技術(shù)可以把機械設(shè)備的工作電流頻率轉(zhuǎn)化為其它頻率，并利用專業(yè)半導(dǎo)體構(gòu)件將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，此時，機械設(shè)備的逆變器就可以完成對電流與電壓的全面控制。通過調(diào)整電機的電流頻率對電機轉(zhuǎn)速進行控制，可以在保證電機功率滿足運行要求的前提下，進一步提高電機的節(jié)能效率，減少電機在運行過程中產(chǎn)生的能源損耗。

2電機變頻控制節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1在提升機中的應(yīng)用（如圖一）

在煤礦生產(chǎn)中，礦井是十分重要的生產(chǎn)要素，同時也由于其復(fù)雜性與危險性一直制約著煤礦生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定。近年來，我國礦井安全事故頻發(fā)，對煤礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成一定影響，人們也對礦井的安全生產(chǎn)提出更高的要求。礦井在煤礦生產(chǎn)中需要經(jīng)歷多次的啟動與操作，在這個過程中很容易造成設(shè)備出現(xiàn)故障的問題。在變頻節(jié)能技術(shù)的快速發(fā)展下，在礦井提升機中，該技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用，這就使得提升機的整體性能進一步增強，并且在提升機系統(tǒng)中進行運行，促進提升機的工作性能與質(zhì)量的提升，從而降低提升機運行中產(chǎn)生的能耗。在提升機中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用得到進一步優(yōu)化，具備更高的兼容性。在提升機的控制器中，核心是有32位數(shù)字信號的處理器進行運算實現(xiàn)的，在運算中要進行合理的設(shè)計，才能提升電機的運行性能。在人機界面中，以當下較為常見的顯示界面為主，并能夠?qū)伦鰳I(yè)務(wù)實現(xiàn)遠程監(jiān)控。在提升機的開關(guān)設(shè)計中，以PLC控制器為主，用戶能夠在現(xiàn)場根據(jù)需求進行接口操作。同時，數(shù)字信號處理器的性能更好，在應(yīng)用中十分靈活，且具有很高的精度，進而增強系統(tǒng)的可靠性，增強提升機的整體運行性能。

2.2功率因素補償節(jié)能

一般情況下，電機在正常運轉(zhuǎn)過程中都會產(chǎn)生一定的無用功，主要由于機械設(shè)備在設(shè)計制造以及系統(tǒng)建設(shè)時存在一定的不足。電機運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的無用功會加大電機的運轉(zhuǎn)負擔，加快機械設(shè)備的線路老化，還會造成機械設(shè)備發(fā)熱，減少機械設(shè)備的使用壽命。電機變頻控制節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用可以改變電機變頻器的內(nèi)部濾波電容，增加電機功率因數(shù)，減少電機產(chǎn)生無用功率，降低電機的能源損耗。無用功率的減少變相的提高了有用功率，提高了電機的工作效率，保證了電機的正常運轉(zhuǎn)，減少了電力損耗。

2.3在空氣壓縮機中的應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)在空氣壓縮機中的合理應(yīng)用，需要提前對空氣壓縮機中的變頻設(shè)備進行設(shè)定，并對其進行有效的運行試驗，以實現(xiàn)該技術(shù)在空氣壓縮機中的有效應(yīng)用。變頻節(jié)能技術(shù)在空氣壓縮機中的應(yīng)用，有效提高了企業(yè)空氣壓縮機的運行效率，對能耗進行有效降低。第一，變頻節(jié)能技術(shù)使用后，相比于之前能夠有效節(jié)約20%的能源，降低空氣壓縮機在運行中的能耗，進而為企業(yè)節(jié)約成本。第二，變頻節(jié)能技術(shù)在實際應(yīng)用中，對空氣壓縮機整體運行性能進行優(yōu)化，提升設(shè)備的安全性，并能有效延長設(shè)備的使用年限。第三，變頻節(jié)能技術(shù)能夠有效提高其在控制過程中的精細化程度，提高工作中的精準度，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量。變頻節(jié)能技術(shù)在空氣壓縮機中的應(yīng)用，以其良好的變頻工頻轉(zhuǎn)換功能、節(jié)能功能等得到廣泛應(yīng)用。其中變頻工頻轉(zhuǎn)換功能的主要工作原理是在人機界面實現(xiàn)對PLC的控制。為有效實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，PLC的壓力給定壓力值要低于空氣壓縮機的值。節(jié)能功能的實現(xiàn)是PCL根據(jù)生產(chǎn)所需的環(huán)境進行自我調(diào)節(jié)，并保證輸出的功率都是有用功。

2.4轉(zhuǎn)換性

我國基于變頻器電機控制節(jié)能系統(tǒng)方面的技術(shù)還在進一步研究，但是國外這方面的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，基于變頻器的控制系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛。常見的有機械制造生產(chǎn)技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)、電子電工技術(shù)等，只要有機電的地方，都可以通過變頻器制定小系統(tǒng)代替人工作業(yè)。以德國為例，通過變頻器建立控制系統(tǒng)對數(shù)控機床設(shè)備進行控制，控制系統(tǒng)的程序員只要調(diào)整數(shù)控機床的運轉(zhuǎn)速度，就能滿足工業(yè)設(shè)備切割精度，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。這種系統(tǒng)使用了閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括控制器、電動機、放大器、測量元件，測量元件使用開關(guān)式傳感器，這種閉環(huán)控制系統(tǒng)具有強抗干擾能力，并利用反饋產(chǎn)生的控制作用消除系統(tǒng)運行過程中的偏差。

2.5節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

因變頻電機自身有著較大的性能優(yōu)勢，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電路保護以及電機調(diào)速控制。傳統(tǒng)電機調(diào)速方式采用的是降低風機口面積，降低風計量和風量。這種方式由于需要人工操作與設(shè)定，因此很容易出現(xiàn)一定的誤差。變頻電機則僅需要操作工人根據(jù)玻璃加工厚度，設(shè)定變頻機輸出功率即自行加工。這種方式能夠有效降低操作問題，提高玻璃鋼化效率以及企業(yè)經(jīng)濟效益，達成節(jié)能減排的目的。另外，中央空調(diào)目前在各大商場及辦公樓均有著廣泛的應(yīng)用，這也為變頻技術(shù)的發(fā)展和推廣提供了良好的前景和空間。

2.6強制執(zhí)行，關(guān)鍵在于加強制度

大力發(fā)展先進生產(chǎn)力，依法取締落后生產(chǎn)力。除了通過制定嚴格的節(jié)能減排標準，強硬的執(zhí)行措施和嚴厲的懲罰制度外，還需要轉(zhuǎn)變以往的企業(yè)越大，污染越嚴重的觀念。不再打壓企業(yè)的發(fā)展，反而應(yīng)該提倡企業(yè)加大技術(shù)創(chuàng)新和進步力度，從而實現(xiàn)企業(yè)做大做強，節(jié)能減排的目標，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，最終促進國家實現(xiàn)環(huán)境友好型的環(huán)境目標。

2.7電機變頻軟啟動節(jié)能

電機的啟動方式主要為硬啟動，硬啟動過程中產(chǎn)生的瞬間電流是電機額定電流的4-7倍，長期的硬啟動會直接影響電機設(shè)備和電源線路的安全使用，造成電機設(shè)備等超負荷運轉(zhuǎn)。而電機變頻軟啟動就是通過變頻調(diào)節(jié)功能，實現(xiàn)對電機啟動時電流的控制，讓電機啟動時的電流從零開始，逐漸增加到滿足電機運轉(zhuǎn)的額定電流。尤其在電機設(shè)備、水泵啟動時，電機變頻軟啟動可以降低電機的電網(wǎng)容量，減少對擋板和閥門的破壞。將電機運轉(zhuǎn)的最大電流控制在電機設(shè)計的額定電流范圍內(nèi)，減少過大電流對電機電網(wǎng)的沖擊，以此延長電機設(shè)備及其內(nèi)部構(gòu)件的使用壽命，減少電力損耗，降低電機設(shè)備運轉(zhuǎn)維修費用，增加企業(yè)經(jīng)濟收益。

結(jié)語

電機變頻控制節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究為工作人員增加了技術(shù)提升點，改變電機在設(shè)備中的運轉(zhuǎn)情況，降低電機過熱和對電能的浪費情況，利用電機的變頻驅(qū)動能力，平穩(wěn)電機設(shè)備中的電壓等情況，為電機設(shè)備使用提供質(zhì)量方面的保障，增加工作人員在電機變頻控制節(jié)能技術(shù)中技術(shù)水平，調(diào)整電機發(fā)展方向，讓電機發(fā)展跟上時代的潮流。

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