電氣傳動(dòng)中變頻器應(yīng)用技術(shù)研究

丁鵬杰

摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國科技水平的提升。在科學(xué)水平不斷提升的時(shí)代背景下，我國電子技術(shù)有了極大的提高，而社會(huì)各界人士對(duì)其電氣傳動(dòng)中變頻器應(yīng)用技術(shù)提出了更高的要求。本文就電氣傳動(dòng)中變頻器應(yīng)用技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：電氣傳動(dòng);變頻器;應(yīng)用技術(shù)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)我國電子技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)一些新的理論被不斷的完善，使變頻技術(shù)得到了快速的發(fā)展在最近幾年，變頻技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，具有著高效低耗以及調(diào)速性十分好的優(yōu)點(diǎn)，并且變頻技術(shù)的不斷應(yīng)用。

1變頻器構(gòu)成

從變頻器工作結(jié)構(gòu)視角下來看，主要包括交流-交流、交流-直流-交流兩種結(jié)構(gòu)。結(jié)合變頻器兩種工作結(jié)構(gòu)下，得以具有差異性的電力轉(zhuǎn)化頻率形成。行業(yè)人士將交流-交流的形式簡(jiǎn)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(gè)方面的變頻器，在確保交流電有效轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷幕A(chǔ)上，對(duì)控制信號(hào)等進(jìn)行信息傳遞。其中對(duì)于整流器來說，可以劃分為可控與不可控結(jié)構(gòu)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(dòng)的出現(xiàn)，為設(shè)備的有序運(yùn)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);逆變器最為關(guān)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(dòng)機(jī)設(shè)備之所以能夠穩(wěn)定運(yùn)行，主要就是借助整流器部分，對(duì)直流電有效的轉(zhuǎn)化為交流電，為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行提供電壓等需求。要想保證電動(dòng)機(jī)及時(shí)獲取信號(hào)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(shí)，保護(hù)好逆變器等部分，應(yīng)用線路的回饋信息保證正常的電壓以及頻率，為電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在濾波電路當(dāng)中應(yīng)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(shí)施操作之后能夠影響直流電壓。對(duì)電壓波動(dòng)加以全面把控，妥善對(duì)脈動(dòng)電壓實(shí)施操作處理。綜合電感與電容構(gòu)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(yīng)用濾波電路，就能夠確保電路實(shí)現(xiàn)通暢。

2電氣傳動(dòng)中變頻器應(yīng)用

以某工廠水處理泵房工程位案例，該工程施工全程進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、出廠前的試驗(yàn)、包裝、運(yùn)輸（含保險(xiǎn)）、安裝和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、試運(yùn)行和驗(yàn)收。其中的主要電氣傳動(dòng)設(shè)備包括：測(cè)溫測(cè)速制動(dòng)柜、自動(dòng)化元件和備品備件;立軸混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪;水輪機(jī)自動(dòng)化元件、專用工器具、備品備件。結(jié)合工程地形以及設(shè)計(jì)要求，該工程需要按照常規(guī)方法選泵，配備不同型號(hào)的水泵，使用變頻設(shè)備加以控制。并采用變頻設(shè)備，通過變速調(diào)節(jié)改變水泵的電流頻率。處理水泵轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程、流量、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的變頻，將轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程等進(jìn)行調(diào)節(jié)。（1）采用變頻設(shè)備進(jìn)行變速調(diào)節(jié)時(shí)，考慮水泵轉(zhuǎn)速下降幅度，原則上不能超過額定轉(zhuǎn)速的百分之三十。提高速率不能超過百分之五。嚴(yán)禁超載運(yùn)行動(dòng)力機(jī)，否則會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)，造成設(shè)備的損壞。例如當(dāng)水泵單泵額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，為了將水泵轉(zhuǎn)速予以降低，變頻設(shè)備根據(jù)流量將額定轉(zhuǎn)速由2.453立方米每小時(shí)降低到了1.3453立方米每小時(shí)。頻率下降了百分之四，輸出電流頻率為34.6赫茲。當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速需要提高時(shí)，變頻設(shè)備可以相應(yīng)提高效率，流量可由1.456立方米每小時(shí)提高到2.566立方米每小時(shí)，流量增加了百分之十一，輸出電流頻率變?yōu)?7.43赫茲。（2）變頻器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)對(duì)于工況的運(yùn)行具有很好的調(diào)整作用。轉(zhuǎn)速每次發(fā)生調(diào)整之后，流量就會(huì)發(fā)生改變。工程通過升高和降低水泵轉(zhuǎn)速，保證了施工中用水的要求，對(duì)于泵站裝置來說，收到了很好的效果。各級(jí)泵站采用變頻設(shè)備控制后，對(duì)于各梯級(jí)的提水流量達(dá)到輕松控制的目的，杜絕了棄水和斷流的事故發(fā)生。而且在節(jié)能減排、降低費(fèi)用等方面也收到了很好的效果。

3變頻器接地過程中需要注意的幾點(diǎn)

3.1針對(duì)接地保護(hù)

針對(duì)變頻器的接地保護(hù)是指將變頻柜的金屬外殼用導(dǎo)線與接地體連接起來，以防止在絕緣損壞或者其他情況下變頻柜的金屬外殼帶電是電流通過人員或其他設(shè)備。變頻器必須要進(jìn)行接地保護(hù)，而且，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，變頻器的接地導(dǎo)線要不小于10mmm/2，在電源部分保持與電源線橫截面相同。當(dāng)有幾臺(tái)變頻器同時(shí)運(yùn)行，應(yīng)該對(duì)每臺(tái)變頻器分別進(jìn)行接地保護(hù)。

3.2針對(duì)工作接地

利用大地作為導(dǎo)體，在正常情況下如果有電流通過的情況下，可以稱為工作接地。由于變頻器屬于多器件控制設(shè)備，不僅有主電路，還有控制回路，為了讓控制回路在一定程度上能夠得到可靠的工作，保證測(cè)量以及控制精度而設(shè)接地。分為模擬地以及信號(hào)地等一是模擬地：二是針對(duì)信號(hào)地。

4關(guān)于控制回路的抗干擾對(duì)策

4.1關(guān)于變頻器的控制回路

變頻器控制回路的工作運(yùn)行，一般是依靠數(shù)字信號(hào)回路和模擬信號(hào)回路兩種途徑來溝通外界進(jìn)行信息傳遞。其中，數(shù)字信號(hào)回路控制開關(guān)信號(hào)，做出對(duì)變頻器的開停指令，對(duì)變頻器的反正轉(zhuǎn)指令以及其他相關(guān)控制內(nèi)容;模擬信號(hào)回路主要控制電壓在1一SV范圍之內(nèi)，控制電流在4一20mA范圍之內(nèi)。

4.2關(guān)于采取的杭干擾措施

第一是要和變頻器安裝的同一個(gè)的變頻柜當(dāng)中，在安裝的過程中不可以使用一些質(zhì)量差的產(chǎn)品，并且要選擇使用開關(guān)來有效的降低噪音第二是要屏蔽干擾源，是抑制干擾的一種非常有效的辦法第三是通過對(duì)電抗器的使用，在輸入的電路內(nèi)串聯(lián)接入電抗器的方法能夠有效的抑制比較低的電流。

5關(guān)于變頻柜的溫度計(jì)算以及解決方案

對(duì)于變頻器來說，其工作運(yùn)行時(shí)最適宜的溫度為士25℃，工作環(huán)境的溫度為一10℃一50℃，而在變頻器調(diào)整運(yùn)行頻率以控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的工作中，所使用的裝置會(huì)散發(fā)大量的熱能，那么變頻器的溫度就是一個(gè)需要注意的問題，一旦溫度超出其所能承受的范圍，必須采取有效的相關(guān)措施以保障變頻器的正常工作運(yùn)行。因此，需要對(duì)變頻器柜的溫度實(shí)現(xiàn)監(jiān)控與計(jì)算，針對(duì)變頻器柜內(nèi)溫度變化，可以采用電機(jī)學(xué)中相關(guān)的理論公式進(jìn)行計(jì)算，而對(duì)于柜外的溫度，不僅需要考慮到天氣氣候的變化影響，而且還需要考慮到其他與之相關(guān)的影響因素，然后結(jié)合兩者進(jìn)行分析計(jì)算。下面分析以下兩種因素的影響下變頻器的溫度計(jì)算方法：第一種，變頻柜的自然冷卻問題。變頻器在柜內(nèi)工作運(yùn)行，運(yùn)行過程中散發(fā)的熱量會(huì)導(dǎo)致柜內(nèi)溫度升高，而變頻器密閉在柜內(nèi)不能與外部空氣流通交換，此時(shí)對(duì)溫度的計(jì)算就需要將電頻柜的外露面積考慮進(jìn)去，研究分析結(jié)果顯示此情況下的溫度計(jì)算公式為t=p（/5.5s），其中參數(shù)t表示溫度，參數(shù)p表示電頻柜的總體消耗功率，參數(shù)S表示變頻柜的表面積。第二種，變頻柜的風(fēng)冷問題。如果變頻器采用風(fēng)冷的方式以降低散發(fā)的熱量，一般會(huì)在變頻柜的頂部安裝配備冷風(fēng)機(jī)，在必要的時(shí)候降低溫度保證變頻器的正常運(yùn)行，研究分析結(jié)果顯示此情況下升高的溫度計(jì)算公式為T=0.053p/q，其中，參數(shù)t表示升高的溫度，參數(shù)p表示電頻柜的總體消耗功率，參數(shù)q表示變頻柜的空氣流量?；谏鲜鍪吕?，如果在變頻柜中安裝一個(gè)較小的風(fēng)扇，其風(fēng)流為3.28m/min，研究分析結(jié)果顯示此情況下升高的溫度計(jì)算公式為T=0.053*300/3.28=4.8℃。

結(jié)語

電氣傳動(dòng)的過程，根據(jù)變頻器的工作環(huán)境和接線的不同，為了發(fā)揮其最大效能，必須根據(jù)不同的運(yùn)行需求對(duì)每個(gè)變頻器的功能運(yùn)行均進(jìn)行可靠的檢查和設(shè)置，加強(qiáng)監(jiān)控，以保證系統(tǒng)內(nèi)的變頻器能夠可靠安全運(yùn)行。

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