節(jié)能工程中變頻技術(shù)方案的應(yīng)用

摘要：為了滿足日常節(jié)能工程的發(fā)展需要，要針對日常的一些節(jié)能工程的現(xiàn)實(shí)問題展開分析，通過其變頻技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化，來保障現(xiàn)實(shí)工作難題的解決。我們平常應(yīng)用的電源就是一種交流電模式，它的頻率是比較固定的，日常家用電器的應(yīng)用，需要利用到一系列的變頻技術(shù)，通過使用控制設(shè)備，來保證其輸入功率的變化。在實(shí)際工作中，可以通過對設(shè)備的變頻調(diào)速的改變，實(shí)現(xiàn)其輸出功率的改變，以解決實(shí)際生活中的電能。

關(guān)鍵詞：節(jié)能工程；變頻技術(shù)；研究應(yīng)用；方案深化；管理應(yīng)用

1 關(guān)于變頻器設(shè)備環(huán)節(jié)的分析

1.1 為了滿足日常工作的需要，要針對變頻器的相關(guān)問題展開分析

低壓變頻器就是一種400V類型的變頻器。所謂的整流就是交流電變?yōu)橹绷麟姷倪^程，這是日常用電中，比較常見的一種應(yīng)用模式。在此過程中，要應(yīng)用要一種設(shè)備，那就是整流器。我們把直流電到交流電的應(yīng)用過程中，稱之為逆變。在逆變過程中，根據(jù)其交流電機(jī)電壓控制模式的差異，分為電流型及其電壓型模式。這是分析變頻技術(shù)的節(jié)能環(huán)節(jié)的一個必備環(huán)節(jié)。通過對變頻器的相關(guān)運(yùn)作模式的優(yōu)化，來滿足現(xiàn)實(shí)節(jié)能工程的發(fā)展需要。變頻器的輸出電壓及其電流模式的改變分為不同的方式，主要有PAM脈沖幅值調(diào)制模式及其PWM脈沖寬度控制模式。受到日常的晶閘管換流時間的影響，其PAW受到相關(guān)環(huán)節(jié)的控制，比如其工作高頻的限制。通過對相關(guān)逆變器輸出電壓環(huán)節(jié)的控制，來保證其PWM輸出脈沖的幅值的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其電壓及其輸出頻率的優(yōu)化。上述環(huán)節(jié)的開展，也需要運(yùn)用一系列的邊坡調(diào)速控制設(shè)備。交流變頻調(diào)速控制器是一個應(yīng)用比較復(fù)雜的設(shè)備，其應(yīng)用的范圍是比較廣泛的，目前來說很多的逆變器的運(yùn)行都需要PWM控制模式的應(yīng)用。

中高型變頻器的應(yīng)用電壓一般高于600V。這種設(shè)備的輸出電壓等級是比較高的，為了滿足日常工作的需要，要針對這些中高壓變頻器，展開高壓切入設(shè)備的優(yōu)化應(yīng)用，其主要的高壓輸出模式的開展離不開計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，在計算機(jī)應(yīng)用過程中，其精確控制方案的優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)其節(jié)能工程的內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)其功率優(yōu)化環(huán)節(jié)、控制器應(yīng)用環(huán)節(jié)等的協(xié)調(diào)，促進(jìn)其高壓變頻控制環(huán)節(jié)的穩(wěn)定開展。這種交流變頻調(diào)速控制設(shè)備需要應(yīng)用一系列的高新變頻調(diào)速技術(shù)，比如計算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、光纖通訊技術(shù)等，上文也提高其應(yīng)用范圍是比較廣泛的，在日常的水泵應(yīng)用行業(yè)，風(fēng)機(jī)行業(yè)等都可以看到其電動機(jī)設(shè)備的影子，通過對其應(yīng)用環(huán)節(jié)的優(yōu)化，保證現(xiàn)實(shí)難題的解決。

1.2 根據(jù)日常的工作需要，需要將變頻器進(jìn)行分類，其分為以下幾種類型，靜止電源模式及其傳動調(diào)速模式。變頻傳動調(diào)速模式的應(yīng)用，是為了實(shí)現(xiàn)日常相關(guān)能源的節(jié)約，這一環(huán)節(jié)的開展，離不開對電機(jī)調(diào)速環(huán)節(jié)的應(yīng)用。其通過對相關(guān)類型電動機(jī)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對控制對象的應(yīng)用環(huán)節(jié)的優(yōu)化。上述環(huán)節(jié)的開展，與感應(yīng)式異步電動機(jī)的性能操作是密切相關(guān)的。通過一系列的電機(jī)轉(zhuǎn)速原理可以得知，影響電機(jī)轉(zhuǎn)速的因素是比較多的，比如電機(jī)定子的旋轉(zhuǎn)磁場，在實(shí)際工作中，影響電機(jī)定子的選擇磁場的轉(zhuǎn)速因素也是比較多的，比如其供電頻率、時間常數(shù)的變化。通過對電機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，我們可以實(shí)現(xiàn)其定、轉(zhuǎn)子之間的相關(guān)運(yùn)作模式的分析，實(shí)現(xiàn)對其磁場感應(yīng)環(huán)節(jié)、機(jī)械慣性環(huán)節(jié)的深入了解，從而滿足下序環(huán)節(jié)的工作需要。

通過上述環(huán)節(jié)，可以得知轉(zhuǎn)速環(huán)節(jié)和電機(jī)轉(zhuǎn)矩環(huán)節(jié)是密切相關(guān)的。一般來說，變頻調(diào)速的功能控制隨著輸出頻率的改變，也會發(fā)生一些細(xì)節(jié)的變化，比如其輸出電壓的降低。在這種情況下，其轉(zhuǎn)矩相對于輸出電壓，形成正比的關(guān)系。通過對相關(guān)人員的操作行為的優(yōu)化，保證其電動機(jī)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，來滿足日常電氣調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展需要。變頻傳動調(diào)速的特點(diǎn)是：不用改動原有設(shè)備包括電機(jī)本身，可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，滿足傳動機(jī)械要求；變頻器軟啟、軟停功能，可以避免啟動電流沖擊對電網(wǎng)的不良影響，減少電源容量的同時還可以減少機(jī)械慣動量，減少機(jī)械損耗。

2 變頻控制環(huán)節(jié)方案的優(yōu)化

為了滿足實(shí)際生活的節(jié)能的需要，進(jìn)行繼電設(shè)備設(shè)計原則的優(yōu)化是非常必要的，這樣有利于促進(jìn)電機(jī)的功率環(huán)節(jié)的優(yōu)化，使其滿足設(shè)備的機(jī)械功率及其轉(zhuǎn)矩環(huán)節(jié)的需要。相對于不同程度的負(fù)載，可以進(jìn)行其電機(jī)的輸出功率的優(yōu)化。但是在日常工作中，電能浪費(fèi)的現(xiàn)象是比較普遍的，這與其電機(jī)的額外輸出功率是有一定關(guān)系的。比如風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的電能的浪費(fèi)，其缺乏轉(zhuǎn)速控制方式的優(yōu)化。并且其電動機(jī)的風(fēng)量及其流量的改變，通常是利用節(jié)流閥進(jìn)行應(yīng)用的。這種控制雖然簡單易行，能滿足流量要求，但對電機(jī)來講，從節(jié)省能源的角度來看是非常不經(jīng)濟(jì)的。生產(chǎn)中很容易檢測出來。這類設(shè)備一般都是長時間運(yùn)行，甚至很久不停機(jī)。在實(shí)際檢測中發(fā)現(xiàn)，除在極短時間流量最大值外，近90％時間運(yùn)行在中等或較低負(fù)荷狀態(tài)，總用電量至少有40％以上被浪費(fèi)掉。采用變頻調(diào)速控制，對風(fēng)機(jī)、水泵類機(jī)械進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制來調(diào)節(jié)流量的方法，對節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益具有非常重要意義。

3 風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能措施的實(shí)施

通過對流量控制原理的分析，可以實(shí)現(xiàn)其風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。比如對某個工廠風(fēng)機(jī)散熱控制模式的測試研究。因?yàn)楣S的冶煉爐是需要根據(jù)不同的工作需要，實(shí)現(xiàn)其相關(guān)爐底冷卻溫度匹配的。為了滿足工作的需要，進(jìn)行大功率的葉輪式的風(fēng)機(jī)的應(yīng)用，在其應(yīng)用過程中，功率是全開的，但是其冷卻風(fēng)量的效率是比較低的。在冶煉材料過程中，其風(fēng)機(jī)全開，風(fēng)量是比較高的，但是如果只開兩臺風(fēng)機(jī)是難以滿足日常工作的冷卻需要的。對開一對再側(cè)開一臺，冷卻不均、無法滿足工藝要求；原設(shè)計4臺對開風(fēng)機(jī)靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板可滿足冷卻要求，但對電機(jī)來講，浪費(fèi)電能。風(fēng)板全開時，運(yùn)行電流24A，全關(guān)閉時22A，輸入功率從17.0KW-18.5KW變化，節(jié)電率不足8％。針對這一特殊要求制定方案，對其中兩臺對開電機(jī)進(jìn)行開環(huán)變頻調(diào)速控制，配合兩臺全速風(fēng)機(jī)。

通過對水泵設(shè)備節(jié)電環(huán)節(jié)的應(yīng)用，來滿足設(shè)備的節(jié)能需要。該環(huán)節(jié)和風(fēng)機(jī)節(jié)能原理類似。其高壓變頻控制轉(zhuǎn)動設(shè)備的開展，需要一定標(biāo)準(zhǔn)的大容量電機(jī)的應(yīng)用，一般來說，其負(fù)載率都是比較高的，也就導(dǎo)致其節(jié)能效率的低下。在應(yīng)用過程中可以發(fā)現(xiàn)，其電機(jī)的容量消耗是比較高的，其用電基數(shù)是比較高的，但是滿足了工作中的一些場合的需要。由于高壓變頻設(shè)備自身的應(yīng)用特點(diǎn)，其技術(shù)比較復(fù)雜，對操作人員的要求是比較高的，但整體效益還是很可觀的。變頻控制技術(shù)的顯性和隱性效益及利弊分析：顯性效益就是指節(jié)電效益。變頻控制傳動調(diào)速對于負(fù)載性質(zhì)和負(fù)載率的不同，節(jié)電率也是不同，低壓變頻控制設(shè)備，一般負(fù)載率在0.5左右時，節(jié)電率在20-47％左右。比如定量泵注塑機(jī)、排污填水池電機(jī)、給氧風(fēng)機(jī)等等，空調(diào)水泵基本上平均節(jié)電率都在25-60％左右。低壓設(shè)備變頻調(diào)速改造投資少、見效快，投資回報期基本上在一年左右。

通過對其隱性效益的分析，可以得出一些結(jié)論。電機(jī)的軟起軟停的實(shí)現(xiàn)，有利于降低其線路的電力消耗，一定程度上，延長了機(jī)械的使用壽命，這就降低了機(jī)械設(shè)備的維修率。通過對空調(diào)水泵的相關(guān)環(huán)節(jié)對于歐化，有利于降低其故障的發(fā)生率，以滿足日常節(jié)能效益的提升，以穩(wěn)定日常工作的開展。低壓變頻器輸出波型為脈沖形式，以30KW容量為例，干擾福射基本在10米之內(nèi)，在設(shè)計電路中加裝陷波電路或磁環(huán)或陷波線圈就可以將干擾減少到最少，一般使用時盡量遠(yuǎn)離電腦等怕干擾設(shè)備，對于多臺集中安裝時安裝位置要盡量拉開距離，還需加裝陷波電路屏蔽接地，將干擾減少到最低。

4 結(jié)束語

通過對變頻技術(shù)系統(tǒng)節(jié)能環(huán)節(jié)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其節(jié)能性的提升，促進(jìn)設(shè)備的使用效率，以滿足日常工作的發(fā)展需要。