淺談變頻器在高校節(jié)能應(yīng)用中遇到的問題及對(duì)策

[摘 要] 隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，變頻技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的主流，在高校節(jié)能中變頻器也有了廣泛應(yīng)用，但變頻技術(shù)在應(yīng)用過程中會(huì)遇到很多干擾性問題，為了保證變頻器在運(yùn)行中的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)變頻器的節(jié)能原理進(jìn)行分析，對(duì)變頻器在高校節(jié)能運(yùn)行過程中遇到的問題進(jìn)行分析，并針對(duì)各種問題提出解決方案。

[關(guān) 鍵 詞] 變頻器；節(jié)能；供水系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)] G647 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2016）21-0047-01

變頻器調(diào)速技術(shù)是一種高科技技術(shù)，它集自動(dòng)控制、電力電子、通信等技術(shù)于一體，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，變頻器應(yīng)用到了工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，其節(jié)電、可靠、節(jié)能、高效使得變頻技術(shù)高速發(fā)展，在機(jī)器運(yùn)行過程中電力拖動(dòng)設(shè)備的輸出功率的變化不能隨著動(dòng)力源電機(jī)負(fù)荷的變化而變化，造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)，生產(chǎn)過程中采用變調(diào)速減少設(shè)備和電機(jī)的機(jī)械沖擊，延長設(shè)備的使用壽命，最終提高工作效率。

一、變頻器在高校應(yīng)用的節(jié)能原理

高校校園的供水與城市供水相比比較特殊，校園內(nèi)學(xué)生住宿區(qū)集中，使得學(xué)生宿舍、食堂的用水集中，用水量大，而高校的擴(kuò)招使得學(xué)校的人數(shù)增加，使得現(xiàn)有的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)不能滿足學(xué)校的供水需求，因此，變頻調(diào)速在高校供水系統(tǒng)中得到了變革性的應(yīng)用，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)主要由控制器、變頻器、微機(jī)控制、電氣控制和水泵控制等構(gòu)成一個(gè)壓力負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過安裝在水泵出水管上的壓力傳感器將出口壓力前置放大、多路切斷送入單片機(jī)，通過參量控制其輸出頻率的變化，高校需水量與頻率的變化有關(guān)，用水多時(shí)，頻率提高，水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，達(dá)到節(jié)能恒壓的作用。

二、變頻器干擾來源

變頻器工作運(yùn)行過程中，外圍設(shè)備及臨近設(shè)備的電磁干擾會(huì)對(duì)變頻器的電源冊(cè)和輸出冊(cè)的設(shè)備產(chǎn)生諧波干擾，其產(chǎn)生的被污染的交流電網(wǎng)對(duì)變頻器的供電電源產(chǎn)生干擾，影響變頻器的正常運(yùn)行，長期下去還會(huì)降低電網(wǎng)用電設(shè)備的效率，使變壓器產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，造成局部發(fā)熱、絕緣老化等問題，使得變頻器不能穩(wěn)定地正常運(yùn)行，最后影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，影響電力的穩(wěn)定供應(yīng)。

在變頻器運(yùn)行過程中，變頻器產(chǎn)生的電磁噪聲、泄露的電流、諧波等外部干擾因素對(duì)自身的設(shè)備及鄰近的設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾通過電路傳導(dǎo)和磁場的形式傳播干擾運(yùn)行的傳輸信號(hào)，電網(wǎng)中強(qiáng)大的傳輸點(diǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的負(fù)荷，電流的高速切換導(dǎo)致傳輸?shù)碾娏鳟a(chǎn)生污染和干擾信號(hào)，影響電流的正常運(yùn)輸，干擾變頻器的正常運(yùn)行和工作。

三、變頻器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的問題及其對(duì)策

變頻器的電路中的輸出電壓中含有除基波以外的其他諧波，較低的次諧波影響電機(jī)的負(fù)載，引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，較高的諧波增加變頻器的輸出電纜的漏電流使電動(dòng)機(jī)出力不足，因此，對(duì)于變頻器輸出的高低次諧波的抑制方法：增加變頻器供電電源內(nèi)阻抗，緩沖變頻器的直流濾波電容的無功功率，使得內(nèi)阻抗成為變壓器的短路阻抗；在變頻器的輸入端和輸出端串接合適的電抗器，增大整流阻抗，抑制高次諧波電流；變壓器采用多相運(yùn)行，通用變頻器為六脈沖波整流器，產(chǎn)生的諧波較大，利用變壓器的二次環(huán)繞接法的不同，使兩組三相交流電源錯(cuò)開30度，減小次諧波電流，更好地抑制低次諧波。

變頻器在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中由于變頻器輸出波形中含有高次諧波分量產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，當(dāng)運(yùn)行頻率發(fā)生變化，基波分量、諧波分量發(fā)生大范圍的變化，電動(dòng)機(jī)各部分的諧波增加。電動(dòng)機(jī)的噪聲分為通風(fēng)噪聲、電磁噪聲、機(jī)械噪聲三種，主要是由于變頻器輸出較低的諧波頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率的共振，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子固有頻率附近的噪聲增大，刺耳的噪聲一般與PWM控制的開關(guān)頻率有關(guān)，在低頻區(qū)尤為顯著，為了抑制變頻器傳動(dòng)引起的噪聲，通常在變頻器輸出冊(cè)連接交流點(diǎn)抗器，在轉(zhuǎn)矩有余量的前提下將U/F值定小些，采用特殊的電動(dòng)機(jī)等。

綜上所述，變頻器的迅猛發(fā)展是順應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，以變頻器為核心的交流調(diào)速系統(tǒng)在各種工作環(huán)境中有廣泛的應(yīng)用，提高機(jī)器的控制精度、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，并且在很多生產(chǎn)場合有高效的節(jié)能作用，對(duì)于變頻器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波、噪聲、振動(dòng)及輻射等問題，要增加電源的內(nèi)阻抗、正確安裝變頻器、隔離各個(gè)工作環(huán)境等，以此來保證變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃向陽.淺談變頻器在節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用[J].有色冶金節(jié)能，2012（4）：48-50.

[2]張祥星，杜慧慧，張連營，等.變頻器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].裝備制造技術(shù)，2011（9）：145-147，163.