變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的特點(diǎn)分析

臧志勇

（珠海精潤石化有限公司，廣東 珠海 519050）

變頻電機(jī)最主要的優(yōu)勢是工廠在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)減少了對成本的支出，這對于工廠管控成本而言有著重要作用，不僅能夠在實(shí)際使用時(shí)更便捷，還可以通過運(yùn)用變頻器與電機(jī)之間的相互配合，進(jìn)一步延長變頻電機(jī)的實(shí)際使用期限。這是因?yàn)樵O(shè)備在各項(xiàng)功能上可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的效果，且在物理方面還可以相互抵消自身對機(jī)器運(yùn)行的損耗，使得電機(jī)在工廠的生產(chǎn)作業(yè)時(shí)不會(huì)輕易地出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，進(jìn)而有效減少了工廠在對電機(jī)設(shè)備的維護(hù)資金支出，對工廠的發(fā)展有著重要意義。變頻電機(jī)主要是將變頻感應(yīng)器、電機(jī)進(jìn)行相互結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)交流的調(diào)速，從而有效提升工廠在開展各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)時(shí)的質(zhì)量、效率。變頻電機(jī)的速度管控是辦公用具、工農(nóng)類器械等設(shè)備的基礎(chǔ)條件，當(dāng)前將變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與變頻器進(jìn)行相互結(jié)合的交流調(diào)速模式，在調(diào)速領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用。

1 變頻電機(jī)一體化構(gòu)造原理

針對變頻電機(jī)實(shí)施技術(shù)改革有著一定的革命性發(fā)展意義，此類設(shè)備為其他行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持，是對以往的減速、加速電機(jī)設(shè)備的改革以及創(chuàng)新，變頻電機(jī)能夠充分適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境，能夠充分滿足人們在生活、工作等多方面的需求，變頻電機(jī)自身的各項(xiàng)優(yōu)質(zhì)功能以及獨(dú)特的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠性，在當(dāng)前市場環(huán)境下得到了廣泛的運(yùn)用，使得變頻電機(jī)逐漸占據(jù)了一半以上的電機(jī)市場[1]。在各類先進(jìn)科技的發(fā)展環(huán)境下，變頻電機(jī)正逐漸朝著功能更全面的方向發(fā)展。變頻電機(jī)在實(shí)際使用時(shí)最大的優(yōu)勢在于此類電機(jī)能夠讓機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)一定程度上的自動(dòng)化操作，從而有效減輕了工廠在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)相關(guān)工作人員的工作量，進(jìn)一步提升了工作質(zhì)量，并且還能為工廠的生產(chǎn)作業(yè)有效減少成本支出，全面提升各類產(chǎn)品的質(zhì)量。在工廠中運(yùn)用變頻電機(jī)，可以使當(dāng)前生產(chǎn)作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并有效減少了設(shè)備的體積，進(jìn)而有效減少了工廠在使用變頻電機(jī)時(shí)需要占用的面積，節(jié)約了工廠在各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)中的成本支出。此外，在變頻電機(jī)的出現(xiàn)后，使得機(jī)器設(shè)備的總體積逐漸減少，進(jìn)而使得設(shè)備在使用時(shí)更人性化，實(shí)際操作內(nèi)容也更為簡單，這對工廠的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力支持。

正是由于此類優(yōu)勢，才使得變頻電機(jī)在當(dāng)前市場環(huán)境下得到了廣泛的運(yùn)用，并且在市場上占據(jù)了較大的比例，再加上在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求下，變頻電機(jī)已逐漸取得了以往工廠所使用的加速電機(jī)、減速電機(jī)等調(diào)速方式，這對各個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。從某方面來講，開展變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的變革有著重大意義：部分電機(jī)設(shè)備在通過運(yùn)用變頻處理操作之后，不僅能夠有效延長電機(jī)設(shè)備的使用期限，還能夠有效降低在使用過程中的能效，這是一舉兩得的事情，這項(xiàng)改變?yōu)樵S多工業(yè)化企業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持[2]。在當(dāng)前信息時(shí)代下，以往的電機(jī)設(shè)備受到多方面因素的影響，已無法充分適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求，在此情況下，變頻電機(jī)則由此產(chǎn)生，并充分滿足了社會(huì)發(fā)展的各項(xiàng)需求。因此，為了促進(jìn)社會(huì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對變頻器電機(jī)機(jī)電一體化特點(diǎn)、相關(guān)原理等多方面展開深入分析。

首先，與以往的電機(jī)設(shè)備相比較，變頻電機(jī)最重大的改革就是對電機(jī)運(yùn)行時(shí)的頻率進(jìn)行了改變，變頻電機(jī)在實(shí)際開展各項(xiàng)工作時(shí)，最大限度地減少了在工作鏈當(dāng)中的物力，并且將節(jié)省的資源合理地運(yùn)用在其他工作當(dāng)中，合理地運(yùn)用了智能化操作設(shè)備。以往電機(jī)設(shè)備在開展各項(xiàng)工作時(shí)，大部分情況下都需要運(yùn)用人工的方式完成對設(shè)備的操作，工廠在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)要運(yùn)用許多人力資源，這大幅度增加了工廠的人力成本支出。而在運(yùn)用智能化的設(shè)備時(shí)一般很少運(yùn)用人工的方式進(jìn)行處理，人工操作各類電機(jī)設(shè)施不僅會(huì)浪費(fèi)大量的工作時(shí)間，還會(huì)對工作效率造成較大的影響，并且不管工廠在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)使用的是哪種電機(jī)設(shè)備，在實(shí)際工作時(shí)機(jī)電設(shè)備難免會(huì)產(chǎn)生問題，也就是說若運(yùn)用人工的方式操作電機(jī)設(shè)備，就會(huì)有一定概率對工作人員的安全造成影響。但在針對電機(jī)實(shí)施改革之后，變頻電機(jī)的占地面積得到了合理的管控，即便是安排工作人員進(jìn)行電機(jī)操作，也能夠在極短的時(shí)間內(nèi)上手，有效降低了電機(jī)設(shè)備的操作門檻；再者，運(yùn)用以往的電機(jī)設(shè)備在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)當(dāng)前電機(jī)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行速度與當(dāng)前生產(chǎn)作業(yè)需求的速度存在不符合現(xiàn)象，此時(shí)就需要安排相關(guān)工作人員對電機(jī)設(shè)備的運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)整，而在進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)就會(huì)降低電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的工作效率，這樣就會(huì)有較大的概率對工廠整體工作效率造成影響，但是在運(yùn)用變頻電機(jī)的情況下，電機(jī)設(shè)備的頻率能夠自行進(jìn)行調(diào)整，這不僅能夠有效提升整體工作效率，還可以促進(jìn)變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展，為社會(huì)的發(fā)展做出了相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

2 針對變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的初步認(rèn)識(shí)

變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的含義是十分廣泛的，其并非是人們通過字面意思所認(rèn)識(shí)到的一種電機(jī)一體化技術(shù)，其組成要素相對較多，涉及的具體內(nèi)容也相對較為復(fù)雜，而在變頻器電機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用的范圍也相對較為廣泛，變頻器電機(jī)在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中得到了很好的應(yīng)用，且也從整體上提升了電機(jī)的應(yīng)用水平。而圍繞變頻器電機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展以及變頻器電機(jī)機(jī)電一體化在各領(lǐng)域中所取得的實(shí)際應(yīng)用成果來進(jìn)行分析則可發(fā)現(xiàn)，其發(fā)展歷程并非是一帆風(fēng)順的，由于其涉及的工業(yè)制作原理極為復(fù)雜，相關(guān)機(jī)械類元件的精密度要求極高，這就對變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展帶來一定的難點(diǎn)，要想保障變頻器電機(jī)以及一體化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，就必須對深入圍繞電機(jī)的工作原理、運(yùn)作原理以及實(shí)際的應(yīng)用成果等多方面的問題來加以合理分析，并通過變頻電機(jī)的主要特點(diǎn)來調(diào)整誘發(fā)問題發(fā)生的主要因素。當(dāng)前，我國機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在日常生活領(lǐng)域中，融入了工業(yè)生產(chǎn)中，且不斷朝著智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化的方向發(fā)展，而這也為變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的發(fā)展提供了理論依據(jù)與實(shí)踐基礎(chǔ)，希望能引起廣大研究者的重視，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況來展開進(jìn)一步的研究，擴(kuò)大變頻器電機(jī)機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍。

3 變頻電機(jī)主要特點(diǎn)以及內(nèi)容

現(xiàn)階段，大部分變頻電機(jī)所使用的材料都運(yùn)用了較為先進(jìn)的高分子絕緣性材料，并且運(yùn)用了真空壓力的方式進(jìn)行涂漆，這不僅可以確保變頻電機(jī)在實(shí)際使用時(shí)的安全性，還可以使變頻電機(jī)在使用一段時(shí)間之后依然能夠保持全新的樣貌[3]。在使用各類電器設(shè)備時(shí)，安全性有著較高的重要性，設(shè)備要擁有較強(qiáng)的絕緣性，以此避免設(shè)備在使用時(shí)產(chǎn)生安全事故。而變頻電機(jī)則充分滿足了此項(xiàng)需求，變頻電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)充分保障了設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)的安全性、使用期限，使得變頻電機(jī)設(shè)備能夠在多種工作環(huán)境下安全穩(wěn)定地運(yùn)行，不僅對相關(guān)工作人員的安全作出了保障，同時(shí)還充分保障了設(shè)備實(shí)際使用壽命。在變頻電機(jī)設(shè)備當(dāng)中，零件精度的提升在一定程度上也促進(jìn)了變頻電機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展，精密的零部件使得變頻電機(jī)在開展各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)時(shí)能夠擁有更高的穩(wěn)定性，充分保障了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也使得變頻電機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、高效的運(yùn)作。

所有電器設(shè)備在使用時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，若電器設(shè)備在運(yùn)行過程中沒有及時(shí)散發(fā)熱量，就會(huì)對電器設(shè)備的工作效率造成較大的影響，嚴(yán)重情況下甚至還會(huì)破壞電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)。所以，要積極開展對電器設(shè)備的散熱處理工作，最大限度地延長各類電器設(shè)備的實(shí)際使用期限，而在改革創(chuàng)新下的變頻電機(jī)設(shè)備則運(yùn)用了最前沿的散熱處理技術(shù)，在電機(jī)設(shè)備上安裝了散熱排風(fēng)扇設(shè)施，從而有效延長了變頻電機(jī)的實(shí)際使用期限，此類風(fēng)扇在運(yùn)行時(shí)不僅有著強(qiáng)大的風(fēng)力，還能夠?qū)崿F(xiàn)靜音運(yùn)行的效果，在設(shè)計(jì)方面充滿了人性化，充分滿足了工廠在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)的各項(xiàng)需求。安裝了散熱裝置的變頻電機(jī)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時(shí)能夠有效提升使用效率，能夠讓變頻電機(jī)設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行的情況下依然保持較高的工作效率，這對工廠各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)而言有著積極作用[4]。變頻電機(jī)機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了對頻率的合理管控，為工廠的生產(chǎn)作業(yè)節(jié)約了更多的資源，并有效減少了生產(chǎn)過程中的噪聲污染現(xiàn)象，為相關(guān)工作人員的生產(chǎn)作業(yè)提供了更好的環(huán)境，對工廠的進(jìn)一步發(fā)展提供了有力的支持。

4 變頻電機(jī)在使用時(shí)存在的主要問題

所有電器設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)都會(huì)出現(xiàn)熱能損耗現(xiàn)象，設(shè)備會(huì)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)做無用功的現(xiàn)象，現(xiàn)階段研究人員并沒有研發(fā)出能夠?qū)⑺心芰哭D(zhuǎn)化為有用功的電器設(shè)備。雖然變頻電機(jī)設(shè)備在所有電機(jī)設(shè)備中有著非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際運(yùn)行時(shí)也會(huì)因?yàn)樵O(shè)備產(chǎn)生的電磁波進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p耗現(xiàn)象的發(fā)生，此類現(xiàn)象產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致變頻電機(jī)設(shè)備會(huì)有一定概率不會(huì)依據(jù)規(guī)定的方式完成各項(xiàng)工作，如由于電波頻率的異?，F(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致當(dāng)前設(shè)備在運(yùn)行過程中會(huì)損耗大量的能量。在運(yùn)行過程中，變頻電機(jī)設(shè)備的轉(zhuǎn)子損耗是當(dāng)前最大的能量損耗，由于設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生了多種頻率類型的電磁波，導(dǎo)致切割轉(zhuǎn)子現(xiàn)象的發(fā)生，從而產(chǎn)生了大量轉(zhuǎn)子能量的消耗[5]。盡管變頻電機(jī)設(shè)備在絕緣中有了一定的進(jìn)步，但依然還存在缺陷的區(qū)域，這主要是因?yàn)楫?dāng)前變頻電機(jī)設(shè)備的載波頻率相對較高，在一段時(shí)間的運(yùn)行下，會(huì)產(chǎn)生非常多的熱量，對人體的健康造成較大的影響。但若是為了確保工作人員在生產(chǎn)作業(yè)中的安全，而運(yùn)用不科學(xué)的絕緣措施，這將會(huì)對變頻電機(jī)設(shè)備的實(shí)際使用壽命造成影響，進(jìn)而對工廠的進(jìn)一步發(fā)展造成了較大的影響。

在實(shí)際使用變頻電機(jī)時(shí)還有著另外一項(xiàng)優(yōu)勢，可以在設(shè)備運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)靜音效果，但此類靜音并不絕對，這主要是因?yàn)樵O(shè)備在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)是無法避免的，特別是變頻電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的共振現(xiàn)象。在物理方面的共振現(xiàn)象主要是物體自身的固有頻率與外界之間的頻率一致時(shí)，物體通常會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，所以說變頻電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)各類噪聲是無法實(shí)現(xiàn)完全避免的，為了能夠有效降低變頻電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的噪聲，最主要的改進(jìn)措施就是增強(qiáng)當(dāng)前變頻電機(jī)材質(zhì)的實(shí)際使用密度，以此全面提升噪聲的隔絕效果，并且要對材質(zhì)進(jìn)行改變，確保變頻電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)自身頻率和平常時(shí)的頻率存在一定的差異，只有這樣才能夠減輕設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的噪聲，以此促進(jìn)工廠實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展[6]。

5 變頻電機(jī)設(shè)備在節(jié)能方面的特點(diǎn)

變頻電機(jī)設(shè)備若想實(shí)現(xiàn)節(jié)能就需要針對功率實(shí)施改進(jìn)，以此成功實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的效果[7]。如，運(yùn)用較為廣泛的水泵變頻電機(jī)設(shè)備就是采用降低轉(zhuǎn)速的方式，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。在電路能量損耗方面，電力需要經(jīng)過電線傳輸才能夠?qū)⒛芰總鬏斀o電器設(shè)備，一般情況下，在進(jìn)行電力運(yùn)輸時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生一定程度的熱量損失現(xiàn)象，因此只有針對電線材質(zhì)進(jìn)行改善才能夠成功實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約效果。在電器設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所有沒有運(yùn)用到工作上的能量損耗都屬于無用功，此類無用功通常會(huì)出現(xiàn)在電線能源損耗、變頻電機(jī)設(shè)備自身的熱損耗，因此要及時(shí)針對此方面展開深入研究，并積極運(yùn)用各項(xiàng)措施進(jìn)行優(yōu)化，只有這樣才可以實(shí)現(xiàn)變頻電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果。

在使用變頻電機(jī)設(shè)備之后，能夠?qū)﹄姍C(jī)起到最大程度的保護(hù)效果，使得變頻電機(jī)設(shè)備可以在規(guī)定的工作范圍內(nèi)開展各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)，充分保障工作人員在生產(chǎn)作業(yè)中的安全，從而有效減少由于電機(jī)設(shè)備在運(yùn)行過程出現(xiàn)維修、重置等多項(xiàng)操作，導(dǎo)致能量損失現(xiàn)象的產(chǎn)生，進(jìn)而延長變頻電機(jī)設(shè)備的實(shí)際使用期限[8]?，F(xiàn)階段，變頻電機(jī)設(shè)備的省電能力得到了廣泛的認(rèn)可，但如果工作在開展生產(chǎn)作業(yè)時(shí)變頻電機(jī)設(shè)備所承受的負(fù)載嚴(yán)重超過規(guī)定范圍內(nèi)，將會(huì)節(jié)能效果造成較大的影響，所以在運(yùn)用變頻電機(jī)設(shè)備開展各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格依據(jù)操作說明書，在規(guī)定的安全范圍內(nèi)開展各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)，以此促進(jìn)工廠實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們不斷提升了對生產(chǎn)、生活等多方面的質(zhì)量要求，這都在促進(jìn)變頻電機(jī)設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化。變頻電機(jī)的出現(xiàn)有效提升了人們的生活質(zhì)量，同時(shí)也在一定程度上提升了工廠進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)時(shí)的工作效率。變頻電機(jī)一體化的特點(diǎn)相對較多，與其他電機(jī)設(shè)備相比，變頻電機(jī)設(shè)備有著更長的使用期限，在使用此類設(shè)備時(shí)耗能更小，有著更為顯著的節(jié)能效果。但變頻電機(jī)設(shè)備在實(shí)際使用時(shí)依然存在有待解決的問題，如噪聲問題，這對變頻電機(jī)一體化的進(jìn)一步發(fā)展造成了較大的影響。