變頻調速技術的發展及其在電力系統中的應用

摘 要：隨著社會經濟的飛速發展，計算機技術也高速發展起來，數字化被運用到各行各業，包括我國發展迅速的電力行業。電力行業的飛速發展，使得發電站在很多地方建立起來，但是經濟發展的背后存在著大量的資源浪費，由于之前的技術運用不夠成熟，造成了在運用的過程中會有很多資源的浪費。隨著時間的推移和利用的加深，對于資源的需求會越來越大，這對資源和環境會造成很大的壓力，而且現在國家強調人與自然和諧相處，建立資源節約型環境友好型社會，所以變頻調速技術應運而生。變頻調速技術可以節約電能、提高生產率和提高產品質量，可以促進電力系統的更新和發展，在很多領域得到了利用和普及。文章通過分析變頻調速技術的優勢和在各個方面的應用，以及對其未來發展趨勢的展望，對電力系統今后的發展提供一定的參考。

關鍵詞：變頻調速技術；電力系統；應用

引言

根據大量的相關資料表明，全國的用電總量相當的高，其中有一半以上的用電量是電機的耗電量，主要包括工業方面的電泵、風機、發動機之類的大功率設備，這些大功率的設備的運行要消耗大量的電，然而能源的利用率并不高，這就造成了能源的大量浪費，對環境對資源的不負責任的現象。介于此現象，要采取一定的措施來補救，通過改進原有技術，引進新技術來解決，要達到合理用電、節約用電的要求，那么變頻調速技術恰好符合這一要求，有著變頻調速的功能，能根據不同的用電頻率來調整，節約用電，并且應用范圍廣，能在全國范圍內甚至全球范圍內普及。

1 變頻調速技術的優勢

隨著計算機技術空前的發展，數字自動控制的技術也得到了空前的發展，所以電動的直流調速技術被逐漸取代，變頻調速技術應運而生。其中變頻調速技術有很多優勢，包括節約電能、提高生產率和提高產品質量等。其中在節約電能方面，電泵和風機一直是利用閥門或者擋板來調節對電能的利用，這包含工人的主觀因素比較多，對資源造成一定的浪費。而變頻調速技術，用數字化來調控，改進了傳統的不合理技術，促進了電能的節約。提高生產率方面，例如變頻調速技術可以根據電泵和風機運作載荷的不同來調整轉速，自動調整省去了人為調整中工人的工作量，節省了調整所用時間，大大提高了工作生產率。在提高產品質量方面，可以根據不同的產品的需要來調節機械運轉速度，保證產品質量。

2 變頻調速技術在電力系統中的應用

交流變頻調速技術在20世紀得到了迅速發展。這與一些關鍵性技術的突破性進展有關， 它們是交流電動機的矢量控制技術、直接轉矩控制技術以及以微型計算機和大規模集成電路為基礎的全數字化控制技術等。

2.1 矢量控制技術

矢量變換控制技術是西門子公司于1971年提出的一種新的控制思想和控制理論。它是以轉子磁場定向，采用矢量變換的方法實現定子電流勵磁分量和轉矩分量之間的解耦，達到對交流電動機的磁鏈和電流分別控制的目的，從而獲得了優良的靜、動態性能。迄今為止，矢量控制技術已經獲得了長足的發展，并得到了廣泛的應用。

2.2直接轉矩控制技術

繼矢量控制技術出現之后，1985年，德國的M.Depenblock提出了一種新型的高性能變頻調速技術——直接轉矩控制技術（DTC）。直接轉矩控制技術與矢量控制技術相比，其性能較高，采用電子磁場定向，不需要解耦電流，直接控制電動機磁鏈和轉矩，以使轉矩得到快速響應。而且電機參數和轉子參數對直接轉矩控制技術的影響不大，其工作原理比較簡單，很容易掌握，進一步發展和應用的前景相當廣闊。

2.3 數字化控制技術

隨著科技的進一步進步和發展，數字化控制技術逐漸成為技術主流，符合現在時代發展的潮流。早期的矢量控制技術和直接轉矩控制技術在一定程度上無法滿足市場的需要，那么數字化控制技術應運而生，數字化控制技術可以快速運算和良好的控制精度問題，使得運轉噪音大大降低，大大縮短工作時間。而且使用數字化控制技術的變頻器的體積將大大減小，提高了信息處理的效率，實現了之前人工技術和模擬技術都無法實現的效果。

3 未來變頻技術的發展趨勢

國外變頻調速技術發展較早，技術比較先進，而我國卻起步較晚，還受到經濟條件和科研能力較弱等方面的限制，技術發展比較落后，改革開放以來逐步實行市場經濟以后才逐步發展起來。不過由于技術水平有限，很多情況下都是引進國外先進技術，開發軟件制定程序進行重大項目的實施。現在中國經濟發展起來了，而且對科技的發展相當重視，有了國家雄厚的經濟支撐，以及對人才的培養和技術的學習和引進，這些都能夠促進制造業的發展。俗話說農業是基礎，工業是動力。只有制造業發展起來，有充足的動力才能更好的發展國家經濟。應該重視計算機數字技術，發揮數字技術在電力系統中的作用，將變頻調速技術應用到電力系統對資源的開發、利用、再利用的整個過程中，不僅能促進技術的進一步發展，完善電力系統，還能節約能源保護環境。

4 結束語

在經濟發展的同時還要考慮到資源的利用，資源的無節制利用會給環境、最終給人類帶來巨大的災難，所以我們要通過對技術的改進來減少對資源的利用，為以后的子子孫孫做出貢獻。雖然國外的技術非常的先進，短時間內我們也追不上，但是只要持續努力，共同合作就能為節約能源保護環境出一份力。在電力資源方面，改變傳統的技術，利用變頻調速技術提高生產率和產品質量，并且逐步完善技術，革新技術，推進電力系統的逐步完善。

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作者簡介：吐魯娜依·吾買爾江（1972-），女，本科，伊犁職業技術學院機電系，研究方向：電氣自動化。