變頻器在電機拖動及其控制領域的應用

變頻器在電機拖動及其控制領域的應用

王新剛 江西省電子信息技師學院；江西省電子信息工程學校

我國工業化進程的大幅加快，使得我國的電力生產與供應能力受到巨大的挑戰，為了跟緊我國經濟發展的步伐，我國的電力系統也隨之進行了改革與發展，在大力發展電力生產，尋求電力的科學供應也成為電力系統改革的關鍵，針對不同電力需求的企業和廠家，如何進行科學有效的配比和供應，成為電力供應部門的核心工作內容。變頻器是電力系統常用設備，該設備能夠通過變頻調技術對電機進行拖動，在工作工程中以其能夠拖動多組電機的優勢產生巨大的應用價值與發展空間。本文對變頻器的主要工作原理進行分析，并對變頻器的工作現狀與使用誤區進行探討，總結如下。

變頻器；調速技術；電機拖動；應用與誤區；現狀對策

變頻器是目前工業生產與生活當中最為常見的電力設備，具有穩定性強、啟動平穩、調速能力強、精準度高等優勢，作為節能調速設備活躍與應用。變頻器不但能夠進行無級調速，在負荷出現差異的情況下，能夠有效減少運行故障，提高運行效率，做到高節能、高精度、高安全性等優勢，在工廠生產、礦場生產等工作中，較為常用的變頻器使用方法，是對多臺電機進行拖動，提高了拖動效率，在電機功率相同且較小的情況下完成拖動，進行生產。

1.變頻器的主要工作原理與工作現狀

1.1 變頻器的應用技術與應用范圍

變頻器所依賴的技術為變頻調速技術，變頻調速技術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，根據電機的工作需求和輸入頻率，對電機的轉速進行調整，并保證轉速足夠情況下電機的工作效能，目前較為常用的變頻調速技術主要包括變頻空調等家電，在電力驅動交通工具上也得到了廣泛的應用，與人們的生活息息相關。變頻器除在日常生活中應用廣泛外，在工業生產當中的應用十分突出，工業生產、礦業開采等多種產業與行業均極大的應用變頻調速技術。

1.2 靜止變頻器

靜止變頻器主要應用在工業生產當中，其主要原理是通過自控式變頻技術進行進行控制，對電機的轉速與轉子位置進行改變，進而改變電機的轉速，達到變頻的目的。靜止變頻器的主要優勢不單單在于其運行速度快，還在于能夠在相對簡單的維護、運行下得到對電力系統最小的運行影響，提高運行速度。靜止變頻器能夠將電機拖動工作分為低速運行階段和高速運行階段。通過兩個階段輔助工作，達到平穩變頻的目的。在使用過程中，對于變頻器的頻率具有相應的規定和要求，包括兩個轉換頻率，兩種轉換頻率之間的轉折頻率則癌2.5-8Hz之間。

2.變頻器的使用誤區與解決方法

2.1 變頻器節能效果高，能夠節省大部分電能

雖然變頻器具有節約能源的功能，但其節能能力是相對而言的，其節能能力有一定的限制，且由于交流電機具有一定的機械負載差別，在電機應用過程中，并非所有的電機都可以進行變頻器調節，其調節能力受到技術限制，并非是節能降耗的“萬能法”。某水泥廠對變頻器的使用不夠了解，認為變頻器可以大量節省電能，投資大量資金將所有的設備均改裝為變頻器，但事實證明并無明顯得節能優勢，但使用過程中對散熱、風量等需求增加，導致使用和生產受到巨大的影響。因此在選擇和使用變頻器時，應注意變頻器選擇的功率和數量，不可過多購買導致設備閑置，造成浪費，應嚴格按照規定和規范進行使用，不可強力拆卸和更改。

2.2 變頻器“大材小用”

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

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用優勢與節能優勢，但不同生產工藝與技術能力所生產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注其價格，選擇價格低廉的低質變頻器甚至是未達到國家相應指標的“山寨”變頻器進行生產，其主要缺陷在于，變頻器的使用污染與使用風險極大的增加，無法有效開展變頻器的使用優勢，造成生產延誤或生產設備損壞。某水泥廠購買一臺無質量保障的“變頻器”，該變頻器在使用過程中導致袋收塵器的脈沖反吹系統失靈，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。可見工業生產廠家在進行變頻器的選擇時，首先要關注變頻器的質量與功能，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

變頻器作為電力儀器，具有一定的使用規范與注意事項，把握好注意事項，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，變頻器的工作故障與使用壽命都會隨著變頻器的熱度產生變化，在散熱良好的情況下使用和維護，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，該方法能夠將變頻器使用過程中70%的熱量有效散發，具有非常大的應用優勢，此外，諧波是變頻器使用過程中最為主要的干擾與污染，對諧波進行抑制，是保障電機與其他設備正常工作的關鍵，可以采用增加裝置脈沖數量和安裝諧波過濾器進行諧波的整理和消除，以達到穩定設備工作，提高生產效率的。

4.總結

變頻調速技術在生產與生活中的應用價值越來越高，且隨著生產與生活的需求不斷增加，變頻調速技術的技術革新也將逐步加深，并反哺生產與生活，成為電力使用和供應的關鍵技術。

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

[2]張金營.變頻器在交流電機拖動領域應用的認識誤區[J].新世紀水泥導報，2011，05（02）:53-55.