變頻調速電機的運行效率及節能控制研究

紀寧

摘 要 近年來，隨著國民經濟的不斷發展，人們的生活水平普遍提高，與此同時，也就在一定程度上間接的造成了大量的能源消耗，致使原本就短缺的能源面臨瀕危的局面。因此，為了推動全社會有效節能減排，國家相關部門曾重點對節能工程進行部署，以便提高節能減排的效果。對此，針對變頻調速電機的運行效率及節能控制進行簡要研究。

關鍵詞 變頻調速電機；運行效率；節能控制

中圖分類號：TM344 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0149-01

現如今所用到的變頻調速電機系統可以說是性能最好并且最有發展前景的機電產品，該產品除了必須有變頻器外，還應該具有與該設備相配套的電機才可實現真正作用，所謂的變頻調速電機主要就是在所規定的頻率下進行工作，這樣可以有效促進節能減排工作的進行，因此，對該系統進行研究成了當前最為重要的課題之一。

1 變頻調速電機的運行原理以及技術特點

1.1 變頻調速電機的運行原理

1）基本原理。變頻器在運行過程中主要可以分為以下幾點：同步轉速定義為：n1=60f/p；異步定義為：s=（n1-n）/n1；異步轉速定義為：n=60f/p*（1-s）；公式中f主要就是電動機頻率，p是電動機對數。

由上面的公式可以得知：如果在一定程度上將交流電的供電頻率進行改善，電動機的轉動速度也就會發生一定的改變，這樣也就會實現對電動機轉速的系列控制。

2）控制方式。感應電可以說是不可以被其他設備所控制的，一旦電力達到一定的高度值，就會在一定程度上直接造成電壓的大幅度降低，如果認為電壓和電動勢基本相同，若將所輸出的轉矩保持一定，就必須嚴格要求磁通保持不變，這就需要將電壓與頻率的比值進行改變，這也就是恒定電壓的控制方式，但是，低頻時的電動勢非常小，因此，過程中需要人為的進行電壓的抬高，從而對電壓的降低進行有效補償。

從另一方面來說，當頻率從所規定的值進行提升時，就會在一定程度上受到耐壓的相關限制，電壓也就不會再進行升高，只能在某種層面上繼續保持限定值，這樣也就會間接的導致磁通與頻率的降低，從而促使異步電機處于弱磁的工作狀態。

1.2 技術特點

電機系統中，不可避免的就是會相應的存在諧波損耗的現象，并在一定程度上給變頻調速電機帶來一定的不良影響，從電機的構造上采用相應的措施進行解決是非常重要的，因此，將從以下幾點對技術特點進行簡要介紹。

1）雖然設計過程中采用變頻調速系統進行該電機的設計，并在一定程度上綜合提高了工作效率，但是，卻使電機的效率有了相應的下降。無論是采用哪種形式，都會在運行過程中產生不同程度的電流，間接的引起能源的大量消耗，因此，在對變頻調速電機系統進行設計時應該采取各種措施進行解決，以便減少電流對電機所產生的不良影響。

2）由于變頻調速電機所工作的范圍比較廣，速度的變化范圍也比較大，因此，也就會很難有針對性的對振動效率進行一定的判斷，針對這種情況，在運行設計過程中，應該采用合適的結構對它所固有的頻率進行提高，以便避開過程中所產生的磁共振現象。

3）系統運行過程中為了能夠有效配合系統進行閉環控制以及提高控制過程中的相應精確值，應該有針對性的對電機尾部進行檢測器的安裝，此過程中應該注意的是：所安裝的檢測器最好是編碼器，這樣有利于對系統運行進行一定的檢測。

當然，變頻調速電機的特點還有許多，這就需要相關人員在工作過程中針對它自身所具有的特點進行系統的運行，從而在一定程度上促使該系統的應用，從而實現它的設計目標。

2 運行效率與節能應用

1）節能應用。改革開放以來，伴隨著國民經濟的不斷發展，人們的生活水平不斷提高，與此同時，還嚴重造成自然資源的大量浪費，因為大多數人們都會認為這些資源是有效的、可以進行再生長的，因此，針對人們的這種意識，也就在很大程度上造成目前資源嚴重浪費的情況。所以，國家制定了系列節能減排工作，要求在工作過程中進行節能減排，那種所謂的節能，所表現出的不僅僅只是對調速的效率進行控制，還和設備的運行情況有著密切的關系。在對結果進行估計時，必須有實際的工作情況作為依據，只有這樣根據實際情況進行工作，才能采用最為有效的變頻器進行調速，從而真正體現出相對明確的效果。

如果運行過程中一旦負荷出現系列變化，就應該盡自己最大的努力對風量進行調節，相對來說，那種傳統的手段主要就是通過對擋板進行一定的調整，也就是在一定程度上將對風道進行阻擋的方式進行著改變，以便來調節相應的風量，使風機的效率保持在最低點。如果風機能夠在調速的狀態下進行工作，就會相應的對風道的阻力進行減少，從而有效促使功耗的降低，具體節能控制。

2）運行效率。一般來說，交流電機在調速過程中會經常性的希望主磁通在一定程度上保持不變，假如過程中的磁通太弱，鐵心就不會被充分利用，這可以說是一種嚴重的浪費；反之，如果將磁通進行增大，又會在很大程度上造成鐵心的飽和，增大電機的損耗，嚴重時還會影響到電機的損壞。因此，針對這種情況，為了能夠有效做到這一點，過程中最常用的一種方法就是采用U/F比控制，在基本速度以上的則是恒定電壓。然而，若在一定程度上的基本速度只保持為常數，電機的輸出就會有所降低，影響到系統的調速范圍，同時，還會因為電流的過大嚴重影響到電機的運行效率。因此，現如今的變頻器在生產過程中為了能夠適應各種不同的需求，都設有許多補償曲線，從而有效降低低頻時的電壓，還可以有針對性的適當提高低頻電壓，當然，這種降低和提高電壓的選擇是需要根據實際情況實施的，并不是盲目工作的。

總之，變頻調速電機運行過程中的效率與節能控制方式還有許多，這就需要相關人員在設計過程中進行有效研究，有針對性的根據目前的能源消耗情況進行系統設置，在不嚴重浪費能源的情況下，對該系統進行研究，從而更加快速的促進電機的運行效率，實現設計目的。

3 結束語

綜上所述，通過上述對變頻調速電機的運行原理以及技術特點、運行效率與節能應用進行的簡要介紹可以發現：現如今飛速發展的社會在給人們帶來經濟效益的同時，也在一定程度上給人們的生活環境造成了嚴重影響，間接的導致能源的大量消耗，因此，這就需要在對人們所使用的各種設備進行設計時，盡可能的設計出節能產品，以便在確保能源不遭到浪費的同時，促進國民經濟的發展。

參考文獻

[1]張偉.變頻器供電的感應電機系統的損耗及效率優化分析[J].科技視界，2012（27）.

[2]劉雪波.變頻調速電機節能應用分析[J].大眾用電，2013（09）.endprint