變頻器在電機(jī)拖動及其控制領(lǐng)域的應(yīng)用

王新剛 江西省電子信息技師學(xué)院；江西省電子信息工程學(xué)校

我國工業(yè)化進(jìn)程的大幅加快，使得我國的電力生產(chǎn)與供應(yīng)能力受到巨大的挑戰(zhàn)，為了跟緊我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，我國的電力系統(tǒng)也隨之進(jìn)行了改革與發(fā)展，在大力發(fā)展電力生產(chǎn)，尋求電力的科學(xué)供應(yīng)也成為電力系統(tǒng)改革的關(guān)鍵，針對不同電力需求的企業(yè)和廠家，如何進(jìn)行科學(xué)有效的配比和供應(yīng)，成為電力供應(yīng)部門的核心工作內(nèi)容。變頻器是電力系統(tǒng)常用設(shè)備，該設(shè)備能夠通過變頻調(diào)技術(shù)對電機(jī)進(jìn)行拖動，在工作工程中以其能夠拖動多組電機(jī)的優(yōu)勢產(chǎn)生巨大的應(yīng)用價值與發(fā)展空間。本文對變頻器的主要工作原理進(jìn)行分析，并對變頻器的工作現(xiàn)狀與使用誤區(qū)進(jìn)行探討，總結(jié)如下。

變頻器；調(diào)速技術(shù)；電機(jī)拖動；應(yīng)用與誤區(qū)；現(xiàn)狀對策

變頻器是目前工業(yè)生產(chǎn)與生活當(dāng)中最為常見的電力設(shè)備，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、啟動平穩(wěn)、調(diào)速能力強(qiáng)、精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢，作為節(jié)能調(diào)速設(shè)備活躍與應(yīng)用。變頻器不但能夠進(jìn)行無級調(diào)速，在負(fù)荷出現(xiàn)差異的情況下，能夠有效減少運(yùn)行故障，提高運(yùn)行效率，做到高節(jié)能、高精度、高安全性等優(yōu)勢，在工廠生產(chǎn)、礦場生產(chǎn)等工作中，較為常用的變頻器使用方法，是對多臺電機(jī)進(jìn)行拖動，提高了拖動效率，在電機(jī)功率相同且較小的情況下完成拖動，進(jìn)行生產(chǎn)。

1.變頻器的主要工作原理與工作現(xiàn)狀

1.1 變頻器的應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用范圍

變頻器所依賴的技術(shù)為變頻調(diào)速技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)能夠有效的減少電力使用過程中的工作污染與能耗，其主要工作原理在于，根據(jù)電機(jī)的工作需求和輸入頻率，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，并保證轉(zhuǎn)速足夠情況下電機(jī)的工作效能，目前較為常用的變頻調(diào)速技術(shù)主要包括變頻空調(diào)等家電，在電力驅(qū)動交通工具上也得到了廣泛的應(yīng)用，與人們的生活息息相關(guān)。變頻器除在日常生活中應(yīng)用廣泛外，在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的應(yīng)用十分突出，工業(yè)生產(chǎn)、礦業(yè)開采等多種產(chǎn)業(yè)與行業(yè)均極大的應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。

1.2 靜止變頻器

靜止變頻器主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，其主要原理是通過自控式變頻技術(shù)進(jìn)行進(jìn)行控制，對電機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行改變，進(jìn)而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到變頻的目的。靜止變頻器的主要優(yōu)勢不單單在于其運(yùn)行速度快，還在于能夠在相對簡單的維護(hù)、運(yùn)行下得到對電力系統(tǒng)最小的運(yùn)行影響，提高運(yùn)行速度。靜止變頻器能夠?qū)㈦姍C(jī)拖動工作分為低速運(yùn)行階段和高速運(yùn)行階段。通過兩個階段輔助工作，達(dá)到平穩(wěn)變頻的目的。在使用過程中，對于變頻器的頻率具有相應(yīng)的規(guī)定和要求，包括兩個轉(zhuǎn)換頻率，兩種轉(zhuǎn)換頻率之間的轉(zhuǎn)折頻率則癌2.5-8Hz之間。

2.變頻器的使用誤區(qū)與解決方法

2.1 變頻器節(jié)能效果高，能夠節(jié)省大部分電能

雖然變頻器具有節(jié)約能源的功能，但其節(jié)能能力是相對而言的，其節(jié)能能力有一定的限制，且由于交流電機(jī)具有一定的機(jī)械負(fù)載差別，在電機(jī)應(yīng)用過程中，并非所有的電機(jī)都可以進(jìn)行變頻器調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)能力受到技術(shù)限制，并非是節(jié)能降耗的“萬能法”。某水泥廠對變頻器的使用不夠了解，認(rèn)為變頻器可以大量節(jié)省電能，投資大量資金將所有的設(shè)備均改裝為變頻器，但事實(shí)證明并無明顯得節(jié)能優(yōu)勢，但使用過程中對散熱、風(fēng)量等需求增加，導(dǎo)致使用和生產(chǎn)受到巨大的影響。因此在選擇和使用變頻器時，應(yīng)注意變頻器選擇的功率和數(shù)量，不可過多購買導(dǎo)致設(shè)備閑置，造成浪費(fèi)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定和規(guī)范進(jìn)行使用，不可強(qiáng)力拆卸和更改。

2.2 變頻器“大材小用”

許多廠家在了解變頻器的應(yīng)用優(yōu)勢后，在不需要或不具備相關(guān)配套設(shè)施的情況下進(jìn)行變頻器的改革和使用，使得許多交流電動機(jī)在功率不夠的情況下采用變頻器進(jìn)行調(diào)速使用，此類方法雖然在一定程度上取得了生產(chǎn)和節(jié)能效果，但不可過分、大面積應(yīng)用，尤其在電機(jī)的使用設(shè)備與變頻器的設(shè)備功率不相匹配的情況下，盲目安裝和更換變頻器或電機(jī)，會直接影響電機(jī)的穩(wěn)定性與安全性。某建材工廠采用水電供應(yīng)系統(tǒng)，其電機(jī)為37kw,在未進(jìn)行實(shí)際考察與計(jì)算的情況下安裝了變頻器，安裝后原電機(jī)由于缺相燒毀，即進(jìn)行了45kw電機(jī)的改裝，但改裝后的電力并未得到有效節(jié)約，反而造成用電量增加，造成更高的能耗。應(yīng)在計(jì)算和歸納實(shí)際應(yīng)用需求與問題后，及時的更換和革新設(shè)備，使變頻器與電機(jī)設(shè)備相匹配，從而在正常生產(chǎn)與工作的情況下，得到電力使用最優(yōu)的效果，保障變頻器與電機(jī)的使用安全。

2.3 過分選用價格低廉的變頻器

變頻器雖然具有極高的應(yīng)用優(yōu)勢與節(jié)能優(yōu)勢，但不同生產(chǎn)工藝與技術(shù)能力所生產(chǎn)的變頻器也具有極大的不同，許多廠家在選擇變頻器時過分關(guān)注其價格，選擇價格低廉的低質(zhì)變頻器甚至是未達(dá)到國家相應(yīng)指標(biāo)的“山寨”變頻器進(jìn)行生產(chǎn)，其主要缺陷在于，變頻器的使用污染與使用風(fēng)險極大的增加，無法有效開展變頻器的使用優(yōu)勢，造成生產(chǎn)延誤或生產(chǎn)設(shè)備損壞。某水泥廠購買一臺無質(zhì)量保障的“變頻器”，該變頻器在使用過程中導(dǎo)致袋收塵器的脈沖反吹系統(tǒng)失靈，無法工作，直到該廠家更換另一款價格相對昂貴的變頻器，該問題才得到解決?？梢姽I(yè)生產(chǎn)廠家在進(jìn)行變頻器的選擇時，首先要關(guān)注變頻器的質(zhì)量與功能，其次才是價格差異，才能夠保證變頻器的使用效果與使用壽命。

3.變頻器使用過程中的注意事項(xiàng)

變頻器作為電力儀器，具有一定的使用規(guī)范與注意事項(xiàng)，把握好注意事項(xiàng)，能夠有效改善變頻器的使用效果，減少污染，延長變頻器的使用壽命。在變頻器的使用過程中，散熱問題是首要的注意事項(xiàng)，變頻器的工作故障與使用壽命都會隨著變頻器的熱度產(chǎn)生變化，在散熱良好的情況下使用和維護(hù)，能有效減少變頻器的故障，延長壽命，可以在變頻器外部安裝散熱器，并將散熱器與變頻器柜體向匹配，該方法能夠?qū)⒆冾l器使用過程中70%的熱量有效散發(fā)，具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢，此外，諧波是變頻器使用過程中最為主要的干擾與污染，對諧波進(jìn)行抑制，是保障電機(jī)與其他設(shè)備正常工作的關(guān)鍵，可以采用增加裝置脈沖數(shù)量和安裝諧波過濾器進(jìn)行諧波的整理和消除，以達(dá)到穩(wěn)定設(shè)備工作，提高生產(chǎn)效率的。

4.總結(jié)

變頻調(diào)速技術(shù)在生產(chǎn)與生活中的應(yīng)用價值越來越高，且隨著生產(chǎn)與生活的需求不斷增加，變頻調(diào)速技術(shù)的技術(shù)革新也將逐步加深，并反哺生產(chǎn)與生活，成為電力使用和供應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)。

[1]王睿.變頻器在電機(jī)拖動及其控制領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國新通信，2015，12（24）:73.

[2]張金營.變頻器在交流電機(jī)拖動領(lǐng)域應(yīng)用的認(rèn)識誤區(qū)[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報，2011，05（02）:53-55.