電機拖動中變頻調速技術的應用分析

孫忠旭

【摘 要】電力是國家能源之一的企業(yè)，為國家經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大的貢獻。電氣化程度也是衡量國家經(jīng)濟發(fā)展水平的一個重要指標。電機拖動中的變頻調速技術促進了電氣化水平的提升，變頻調速技術是依據(jù)工業(yè)用電需求對電機拖動的運行狀態(tài)進行調整，讓電機拖動效率提升，本文分析了電機拖動中變頻調速技術的應用。

【關鍵詞】電機拖動；變頻調速技術；應用分析

引言

社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會用電的需求量越來越大，電力系統(tǒng)的運行面臨著很大的壓力。電力系統(tǒng)對穩(wěn)定性、可靠性的要求非常高，其中電機拖動屬于電力系統(tǒng)運用的重要部分，為了提高電機拖動的運行水平，采用變頻調速技術改善電機拖動的運行狀態(tài)，確保電機拖動能夠滿足電力系統(tǒng)的需求。

1變頻調速技術的概述

1.1變頻調速技術的理論基礎

現(xiàn)代化的變頻調速技術中雖采用了多種技術成果，但最根本的還是電機學原理。通過采用電機學的相關理論進行分析可知，如果一臺電機定子繞組的磁極對數(shù)已經(jīng)給定，那么對其轉速進行改變，就只能依靠改變電源頻率的方式來實現(xiàn)。這也就意味著電機電源的頻率和轉速之間存在著對應關系。一般而言，隨著電源頻率的增高，轉速也會增大，即電源頻率和轉速之間呈現(xiàn)出正相關的關系；反之，如果要降低電機的轉速，那么也可以通過降低電源頻率的方式來實現(xiàn)。由此可見，我們只需要對電源的頻率進行調節(jié)，就能實現(xiàn)改變電機轉速的目的。

1.2變頻調速技術的優(yōu)勢分析

在過去相當長的一段時間內，電機主要采用的是自流驅動，比如廣泛應用于煤礦生產(chǎn)等領域的電機。在自流驅動下，自流串激電機雖然表現(xiàn)出了良好的牽引性，但也存在一定的缺陷，比如隨著電機負載轉矩的增加，轉速不得不降低。在變頻調速技術還未出現(xiàn)應用前，這種情況只能依靠以下兩種方式進行調節(jié)：一是在主回路上串電阻；二是使用自流斬波器。這兩種調節(jié)方法在實踐應用中都表現(xiàn)出了一定的缺陷。比如主回路串聯(lián)電阻雖然實現(xiàn)方式簡單，但會產(chǎn)生較大的能耗，而自流斬波器雖然在一定程度上改善了能耗較大的問題，但自流電機的固有缺陷始終沒有得到真正意義上的改善。變頻調速技術的出現(xiàn)使得以上問題得到了較好的解決，并且具有以下優(yōu)勢：第一，維護工作較簡單，不需要占用較長時間，而且維修的間隔頻率可適當延長；第二，啟動轉矩較大，并且擁有極佳的調速性能；第三，具備較強的節(jié)能降耗特性，可以大大降低運行成本；最后，采用變頻調速技術時，其速度改變的過程非常平穩(wěn)，對電網(wǎng)的沖擊影響幾乎可忽略不計。綜上可知，變頻調速技術具備極大的應用優(yōu)勢，其未來必將在電機轉速調節(jié)和控制領域得到更為廣泛的運用。

2電機拖動中的變頻調速技術應用

電機拖動在電力系統(tǒng)中包含很多項目，電機拖動在電力系統(tǒng)運行階段中能夠通過自身的電壓對電流的電壓數(shù)值進行控制輸出，對電力系統(tǒng)的整體運行情況進行控制。在電機拖動中應用變頻調速技術，對運行方式的改變具有積極作用，提供電磁兼容的條件，該技術對給定速度進行設計，依據(jù)電機拖動電壓提供進行速度的控制，該技術具有其獨特的優(yōu)勢，如平滑性，范圍大，可以對電機拖動性能進行優(yōu)化和完善。在電機拖動中應用這一技術，主要表現(xiàn)在兩方面，一個是無功補償，另一個就是負載標準，下面對就這兩方面進行具體的分析。

2.1無功補償

電機拖動中應用變頻調速技術，這一技術設計了無功補償，這種技術能夠促進電力系統(tǒng)供電效率的提升，對負荷變換進行合理的運用，在電機拖動中給變壓器和輸配電線路提供補償損耗。在電機拖動中應用變頻調速技術具有積極作用，依據(jù)變頻調速技術的標準給電機拖動選擇相應的無功補償設備，進而讓電力系統(tǒng)中的電機拖動功率因數(shù)提高，可以極大的減少電機拖動過程中產(chǎn)生的電能損耗。需要慎重的選擇無功補償設備，要滿足電機拖動的實際需要，在電機拖動情況下對投切的電抗器以及電容器進行有效的分析，讓無功補償設備和電機拖動條件一致，需要電機拖動中科學的選擇設備，這樣做可以對電機拖動中的電能功率進行平衡。由于無功補償要遵守就地平衡，在電機拖動中應用變頻調速技術就需要重視分層分區(qū)的進行應用，確保對電機拖動的速率進行正確的調節(jié)，對電力系統(tǒng)中電壓分布進行改善，確保加強電力系統(tǒng)的電能質量。

2.2提高電機拖動變頻技術可靠性的方法

電機拖動中的變頻調速技術是通過變頻器實現(xiàn)的，提高變頻器的可靠性才能保障電機拖動的穩(wěn)定性。溫度因素與變頻器的可靠性及運行性能存在著直接的關聯(lián)，變頻器的溫度過高就會影響到變頻調速的效果，無法保障電機拖動的高效性。例舉提高變頻器運行可靠性的方法，如：①電機拖動中使用的大功率變頻器，按照空氣冷卻的原理進行，在變頻器的頂端安裝了具有換氣功能的換氣扇，對流變頻器附近的熱空氣，促使熱空氣可以排向室外，改善電機拖動變頻調速的環(huán)境；②變頻器與電機處于封閉的環(huán)境中，散熱是就要采用室內空調的方法，封閉狀態(tài)下，變頻器在電機拖動中的運行溫度不能超過50℃，柜內安裝空調設備，采用機械降溫的方法，控制柜內的溫度，選擇空調安裝的位置，盡量降低空調運行時的噪音，以免影響到電機拖動的運行效果；③變頻器降溫操作中，規(guī)范設計通風管道，輔助提高降溫的速率，電機拖動中選擇變頻器時，一定要注重審核變頻器的規(guī)格、性能，符合電機拖動的要求才能避免溫度異常，延長變頻器的使用壽命，優(yōu)化電機拖動變頻調速的運行環(huán)境。

3提高電機拖動變頻技術可靠性的方法

電機拖動中的變頻調速技術是通過變頻器實現(xiàn)的，提高變頻器的可靠性才能保障電機拖動的穩(wěn)定性。溫度因素與變頻器的可靠性及運行性能存在著直接的關聯(lián)，變頻器的溫度過高就會影響到變頻調速的效果，無法保障電機拖動的高效性。例舉提高變頻器運行可靠性的方法，如：①電機拖動中使用的大功率變頻器，按照空氣冷卻的原理進行，在變頻器的頂端安裝了具有換氣功能的換氣扇，對流變頻器附近的熱空氣，促使熱空氣可以排向室外，改善電機拖動變頻調速的環(huán)境；②變頻器與電機處于封閉的環(huán)境中，散熱是就要采用室內空調的方法，封閉狀態(tài)下，變頻器在電機拖動中的運行溫度不能超過50℃，柜內安裝空調設備，采用機械降溫的方法，控制柜內的溫度，選擇空調安裝的位置，盡量降低空調運行時的噪音，以免影響到電機拖動的運行效果；③變頻器降溫操作中，規(guī)范設計通風管道，輔助提高降溫的速率，電機拖動中選擇變頻器時，一定要注重審核變頻器的規(guī)格、性能，符合電機拖動的要求才能避免溫度異常，延長變頻器的使用壽命，優(yōu)化電機拖動變頻調速的運行環(huán)境。

結語

將變頻調速技術應用到電機拖動中具有積極作用，為了確保變頻調速技術的應用效果，需要正確的選擇變頻調速裝置，充分發(fā)揮出該技術的作用，減少電機拖動的運行能耗，提升拖動效率。

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（作者單位：新疆中泰化學股份有限公司）