電機(jī)拖動中變頻調(diào)速技術(shù)的實際應(yīng)用分析

王蕓

摘要：變頻調(diào)速技術(shù)能夠根據(jù)輸入頻率和運行轉(zhuǎn)速對電源和電機(jī)進(jìn)行充分的應(yīng)用，在調(diào)整改變電機(jī)時會有相應(yīng)的電源頻率產(chǎn)生，該頻率能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(jī)工作轉(zhuǎn)速的改變。科學(xué)技術(shù)在經(jīng)過快速發(fā)展后，變頻調(diào)速技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了日常生活和工作中。此外，變頻調(diào)速技術(shù)中采用了各種控制行駛，主要包含了非智能和智能這兩種控制方式。電力系統(tǒng)的運行能否具有安全性和穩(wěn)定性，關(guān)系著我們的日常生活和日常工作，所以，相關(guān)部門需要從可靠性和安全性方面，對電力系統(tǒng)的運行予以高度重視。

Abstract： Variable frequency speed regulation technology can fully apply the power supply and motor according to the input frequency and running speed. When adjusting and changing the motor， there will be corresponding power frequency， which can change the working speed of the motor. After the rapid development of science and technology， variable frequency speed regulation technology has been widely used in daily life and work. In addition， variable frequency speed regulation technology adopts various driving control methods， mainly including non intelligent and intelligent control methods. Whether the operation of power system has security and stability is related to our daily life and daily work. Therefore， relevant departments need to attach great importance to the operation of power system from the aspects of reliability and security.

關(guān)鍵詞：電機(jī)拖動;變頻調(diào)速技術(shù);實際應(yīng)用

Key words： motor drive;variable frequency speed regulation technology;practical application

中圖分類號：TM301.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）20-0085-02

1? 變頻調(diào)速技術(shù)概述

1.1 基本理論知識

目前我國在應(yīng)用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)時，雖然已經(jīng)對各種技術(shù)成果進(jìn)行了應(yīng)用，但是以電機(jī)學(xué)為基礎(chǔ)，相關(guān)人員在對電機(jī)學(xué)知識進(jìn)行具體分析后能夠得知，如果某定子繞組在電機(jī)內(nèi)的磁極對數(shù)已經(jīng)給定，那么如果對轉(zhuǎn)速進(jìn)行改變，就必須要采用有效的方法來改變電源頻率，通常來說，電源頻率越大其轉(zhuǎn)速就越大，兩者的關(guān)系成正比;相反的，在拖動電機(jī)期間如果電機(jī)轉(zhuǎn)速降低了，那么就可以適當(dāng)?shù)膶﹄娫搭l率進(jìn)行降低。因此，相關(guān)人員需要同時調(diào)節(jié)和改變電源頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速[1]。

1.2 變頻調(diào)速技術(shù)帶來的好處

以往在拖動電機(jī)的過程中，通常會借助自留模式來驅(qū)動電機(jī)，例如在生產(chǎn)煤礦期間，會對用到大量的點擊。采用自留的方式來驅(qū)動電機(jī)，自留串激電機(jī)的牽引性雖然很好，但是在實際運行期間依然有許多缺陷存在，其主要有如下體現(xiàn)：如果電機(jī)所具有的負(fù)載轉(zhuǎn)矩越來越大，那么就必須做好對轉(zhuǎn)速的降低。在變頻調(diào)速技術(shù)還沒得到應(yīng)用之前，相關(guān)人員為了實現(xiàn)有效調(diào)節(jié)的目標(biāo)，經(jīng)常會借助以下方式：①將電阻串到主回路上;②對直流轉(zhuǎn)播器的充分使用，借助這兩種方式來進(jìn)行實際調(diào)節(jié)還是無法解決部分問題，例如在拖動電機(jī)時依然需要串聯(lián)主回路，雖然此類方式并不復(fù)雜，但是在運行期間需要消耗更多的能源，相反的，通過對直流斬波器的運用，雖然可以實現(xiàn)對此類能耗問題的有效改善，可是卻無其自身的缺陷卻無法得到改善[2]。

1.3 變頻調(diào)速技術(shù)的有效控制方法

在對電機(jī)進(jìn)行實際拖動時，變頻調(diào)速主要涉及到了兩種控制方法：分別是基本調(diào)制法和變頻調(diào)速技術(shù)的實際應(yīng)用，工作人員可以對有效的策略進(jìn)行選擇，這也能夠體現(xiàn)出變頻調(diào)速技術(shù)運用的靈活性。最基本的就是對比分析正弦和載波這兩種信號，如果改變正弦信號，那么也會相應(yīng)的改變參考信號脈寬，進(jìn)而輸出不同值的電壓，所以正弦脈寬調(diào)制法是基本調(diào)制法的另一個名稱[3]。

2? 電機(jī)拖動中變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用合理性探討

該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到了如圖1所示的電機(jī)拖動中。采用電機(jī)拖動能夠通過改變自身的電壓來控制電流的電壓，進(jìn)而調(diào)整整個系統(tǒng)的運行。將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電機(jī)拖動中，能夠改變和優(yōu)化其運行方式，實現(xiàn)對電磁兼容條件的優(yōu)化。

同時，在采用變頻調(diào)速技術(shù)對給定速度進(jìn)行設(shè)定時，可以通過讀取到的拖動電壓來對速度的改變進(jìn)行控制。變頻調(diào)速技術(shù)在電機(jī)拖動中的應(yīng)用具有很多優(yōu)勢，比如較好的平滑性、控制范圍比較大、能夠?qū)﹄姍C(jī)拖動性進(jìn)行完善和優(yōu)化等。現(xiàn)實中，該技術(shù)在電機(jī)拖動中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面，一個是無功補(bǔ)償，一個是負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)，下面將對這兩個方面進(jìn)行詳細(xì)討論。

2.1 無功補(bǔ)償

將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電機(jī)拖動中是為了實現(xiàn)對供電效率的提升，通常來說需要借助無功補(bǔ)償裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對供電環(huán)境的改善。在運行該裝置的過程中，需要交換能量的負(fù)荷有兩種，分別能夠為變壓器和輸送線提供電源和損耗補(bǔ)償。在對其進(jìn)行實際應(yīng)用時，電容器組和電抗器組需要分開應(yīng)用，并且需要借助跳線機(jī)等裝置，或是借助調(diào)壓裝置來平衡無功功率，如此才能夠保證電壓質(zhì)量能夠符合規(guī)范。此外，還需要從無功功率方面，來考量變電站的能力，結(jié)合具體情況大規(guī)模的應(yīng)用電壓優(yōu)化技術(shù)和各種功率因素，采用現(xiàn)代化的高科技，例如具有無功管理電網(wǎng)功能的系統(tǒng)軟件等，以此來全面提升電網(wǎng)的質(zhì)量。

2.2 變頻器負(fù)載

與電動機(jī)的運行相比，半導(dǎo)體類在變壓器中的發(fā)熱時間更短，再加上通常會采用min來計算發(fā)熱時間，在高溫情況下，會給機(jī)器運行帶來嚴(yán)重影響，所以，需要從電流負(fù)載方面入手，嚴(yán)格的劃分和規(guī)定電機(jī)的界限。目前，市場上的六級形式如下：①輸出的一級負(fù)載值相當(dāng)于輸出的電流總值，不存在過載問題;②二級負(fù)載電流的輸出可以采用分層的形式，在特定時間內(nèi)為1/2的負(fù)載值;③三級以后的層級存在更長時間的過載，比前兩級長很多。所以，在對變頻器進(jìn)行選擇的過程中，必須要從負(fù)載范圍和調(diào)速范圍方面做到對機(jī)器的準(zhǔn)確把握。

3? 變頻器運行的可靠性

在經(jīng)過大量調(diào)研后得知，變頻器能否保持可靠運行，主要取決于溫度的高低。變頻器的功率如果過大，那么就需要對空氣進(jìn)行冷卻，也就是需要在頂部合理的安裝換氣扇，如此能夠提升換氣的性能，將柜內(nèi)的熱空氣排放到室外，有效的改善裝置環(huán)境的持續(xù)惡化;由于變頻器具有良好的密封性，因此需要保持其內(nèi)部溫度不超過50℃;然而由于南方的夏季十分炎熱，溫度一般會超過50℃，想要正?？煽康倪\行變頻器，就需要借助空調(diào)等設(shè)備來降低溫度。然而應(yīng)用此類外部設(shè)備雖然能夠加快降溫的時間，但是卻無法保持正常通風(fēng)，并且會大幅的增加室內(nèi)噪聲，所以此類措施缺乏合理性和科學(xué)性。所以，我們需要根據(jù)實際情況，對空冷位置進(jìn)行合理的安排，柜頂安裝的通風(fēng)裝置最好為管道式，如此能夠在室內(nèi)直接將熱空氣排放到室外。如果情況較為特殊的話，還需要根據(jù)實際情況來科學(xué)的選擇所需的變凝器，并且需要每隔一段時間做好對易損壞部位的維修和保護(hù)，進(jìn)而保護(hù)變頻器不被損壞。

4? 電機(jī)拖動中的變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用

電力系統(tǒng)包含了許多電機(jī)拖動項目，在電力系統(tǒng)中進(jìn)行電機(jī)拖動時，通常會根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓來對電流電壓的輸出值進(jìn)行深入的控制，需要根據(jù)實際情況，來對整個電力系統(tǒng)運行進(jìn)行科學(xué)合理的控制。在電機(jī)拖動中合理的運用變頻調(diào)速技術(shù)，不僅能夠使電機(jī)拖動得到改善，使電磁兼容能力得到有效提升，還能夠?qū)o定速度進(jìn)行設(shè)計，在對速度進(jìn)行控制的過程中，需要以電機(jī)拖動電壓為基準(zhǔn)，再加上獨特的變頻調(diào)速技術(shù)能夠使電機(jī)拖動性能得到優(yōu)化和完善。在電機(jī)拖動環(huán)節(jié)合理的應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，主要能夠使負(fù)載達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并實現(xiàn)無功補(bǔ)償。

4.1 具體分析無功補(bǔ)償

相關(guān)人員通過對無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計，能夠在電機(jī)拖動中合理的應(yīng)用變頻調(diào)控技，此類技術(shù)能夠使電力系統(tǒng)具有更高的供電效率，使應(yīng)用具有更合理的負(fù)荷變換，此外，還可以在電機(jī)拖動期間補(bǔ)償輸配電線路和變壓器所損耗的功率。同時還具有一定的積極作用，在電機(jī)拖動期間選擇現(xiàn)代化的無功補(bǔ)償設(shè)備時，需要以最基本的變頻調(diào)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，從而能夠從功率因數(shù)方面，實現(xiàn)對電機(jī)拖動的有效提升，在電機(jī)拖動期間盡可能的降低了電能損耗，所以，相關(guān)人員在對無功補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行選擇的過程中，需要結(jié)合各種因素，盡可能達(dá)到實際運行電機(jī)拖動的要求，還需要對電容器和電抗器進(jìn)行具體分析，電機(jī)拖動裝置和無功補(bǔ)償裝置需要盡可能的具有一致的條件，在電機(jī)拖動期間必須要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，進(jìn)而保證電能功率能夠保持平衡。相關(guān)人員在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)倪^程中，需要結(jié)合的原則就是就地平衡，采用做好對變頻調(diào)控技術(shù)的合理分層分區(qū)，采用正確的速度來拖動電機(jī)，從電壓分布方面入手，對電力系統(tǒng)進(jìn)行改善，良好的保證電能在電力系統(tǒng)中的質(zhì)量。

4.2 分析負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)

目前，半導(dǎo)體器件被廣泛的安裝到了電力系統(tǒng)的電機(jī)設(shè)備中，在運行此類器件的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)發(fā)熱問題，并且發(fā)熱時間并不長，熱負(fù)荷在短時間內(nèi)會超載，無法保證電機(jī)的安全拖動。半導(dǎo)體關(guān)系著電機(jī)是否會發(fā)熱，拖動電機(jī)的速度大小等，因此，工作人員在對該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要判斷變頻調(diào)速技術(shù)是否符合負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)，保證熱負(fù)荷不會出現(xiàn)超載問題，并且需要將變頻調(diào)速技術(shù)更加完善的應(yīng)用到電機(jī)拖動中。在對變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)實際拖動電機(jī)的情況，來對負(fù)載標(biāo)準(zhǔn)類型進(jìn)行更加合理的規(guī)劃。

5? 結(jié)束語

根據(jù)以上內(nèi)容我們能夠了解到，時代和社會在經(jīng)過不斷的發(fā)展和進(jìn)步后，社會需要的電力資源越來越多，電力系統(tǒng)能否得到穩(wěn)定、安全的運行關(guān)系著人們能否保持正常的生活和工作，國家能否實現(xiàn)長治久安;對于此類情況來說，需要通過對電力系統(tǒng)的持續(xù)改善和完善，才能夠為人們提供更好的生活，并促進(jìn)社會的進(jìn)一步發(fā)展。在經(jīng)過不斷的實踐研究后得知，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電機(jī)拖動的改善，具有許多的優(yōu)勢和價值，能夠使電力系統(tǒng)的運行更加安全、穩(wěn)定。所以，工作人員需要通過持續(xù)努力，對新技術(shù)的革新、對自身經(jīng)驗的總結(jié)，更好的在電機(jī)拖動中應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。在電機(jī)拖動環(huán)節(jié)合理的應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，來使負(fù)載達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并實現(xiàn)無功補(bǔ)償。

參考文獻(xiàn)：

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