探討變頻器在電機拖動及其控制領域的應用

張港

摘 要 各種大功率電子器件的研發，相關理論已經逐漸趨于成熟，交流傳動控制系統得到進一步發展，變頻調速技術顯著提高，在此基礎上變頻器擁有更為良好的控制精度，并廣泛應用于電機拖動中。本文主要針對在電機拖動、控制領域中變頻器的具體應用展開分析，希望給相關人員一些有效參考。

關鍵詞 變頻器;電機推動;電機控制

引言

基于電氣自動化的行業形勢，在電機拖動以及相關控制領域中，變頻器的使用已經逐漸普及。變頻器將變頻技術以及微電子技術有機結合，通過在電機工作的過程中，將頻率改變，以達到對電動機加以控制的目的。就目前而言，其在電力行業內具有良好的控制優勢，有效促進了電力系統的運營與維護。

1變頻器基本功能

1.1 變頻調速

變頻器使電機中電源頻率、幅值被改變，進而得到了電機旋轉磁場周期的改變，電機轉速更加平滑。通過內部的可控加速功能，實現了電機的零速啟動，并根據用戶要求調整加速幅度。

1.2 變頻節能

變頻器在風機、水泵中體現了絕佳的節能效果。機械設備在動力驅動設計中，為提高可靠性，會留出相應的富余量。但是考慮到電機并不是每一次都處在滿負荷狀態，因此富余量將會造成一定的功率消耗。因此，變頻器的應用可對水泵以及風機轉速加以調整，降低能耗。

1.3 功率因數補償節能

基于變頻器內部的濾波電容設計，實現了無功損耗的補償，提高了電網輸出功率。

1.4 軟啟動功能

在全壓狀態下，啟動異步電動機，所產生的電流將會造成電網受到沖擊，還會使設備、線路受損，因此，借助變頻器的軟啟動功能，對電流予以限制，緩解電網沖擊。同時，該功能可對供電容量進行擴充，設備的使用壽命得到有效延長，減少了設備的后期維護[1]。

2變頻器原理以及應用重要性

變頻器是實現頻率轉換的交感電源，為變速電機的運用提供有效支撐。變頻機的作用主要集中在直接和間接兩個方面，直接作用體現在電機電壓、頻率等部分的調節，并且進一步實現了范圍內的電機速度無線調節。間接作用是節能節電，促進電機自動化水平提升。節能節電主要體現在適當調節各種設備中的傳入傳出流量，使其不僅與電機基本需求相符合，還能起到降低能耗的效果。變頻器的原理主要基于主電路下，對通過的電流進行變頻調控，最終傳送到各個電路之中。

3變頻器在電機推動以及控制領域中應用分析

在全壓或者減壓下啟動電機，這時產生的電流與定額定電流相比，有很大超出，不僅會導致電機設備本身受損，還會造成更大的功率損耗，電壓出現波動，整個電力系統處于不穩定狀態，相關聯線路設備運行受到影響。因此，相關人員為避免上述情況出現，擴大了變壓器的容量，雖然維護了電壓的穩定，但是造成了一定程度上的浪費。

同時，當電機處于全壓啟動狀態下，超大電流對電機自身損害十分嚴重，會導致電機老化速度加快，壽命縮短。而利用變頻器，可實現對電流的有效控制，在啟動電機時，使用變頻器中的軟啟動功能，能確保電流被控制在額定值范圍內。同時，變頻器的加速時間控制了電流的上升速度，降低了啟動中的功率損耗，節能效果顯著，避免了浪費情況的發生。

針對通用變頻器而言，其使用對象具有不確定性，因此，無法準確對電機定子、轉子等相關參數進行預知，也就難以建立出磁通觀測器以及速度觀察器的模型，導致這兩種設備實際準確性不足。因此，相關人員在此基礎上對變頻器加以優化升級，目前電氣系統中使用的變頻器普遍具有自動調整功能，即針對部分參數可自動進行測試設定。自動調整功能在完善中不斷細化，涉及種類繁多，實現了電機設備各個部件的有效測試和設定。其中，長線調整法是對電機樞紐連接線設置，還可以對定子電阻加以測試設定。停止型調整是在電機處于靜態勵磁狀態下，分析具體的電流電壓數據，通過計算得出相關參數。旋轉型調整主要基于電機在不同轉速下的運行中產生的電流電壓參數情況，對其動態變化規律加以把控，使對象參數準確程度更高。在線自動調整高跟那個可促進多項參數的測試設定，包括負載慣量等，使模型在確立過程中得到更為準確的參數支持[2]。

在變頻器的運用中，應注意結合電機拖動工作的實際需要，確定變頻器選型。選型前，根據運行情況，判斷變頻器的應用是否可以實現多臺電機的隨時啟動和停止。在不要求電機隨時啟動的情況下，應著重對變頻器的容量選型，再進行放大選型。在需要隨時啟動和停止電機的情況下，計算變頻器所需容量，應先對電機在隨時啟動和停止狀態下的額度功率之和進行計算，計算結果即為變頻器功率選型。

變頻器基于不斷的開發研究下，可實現調速范圍不斷擴大，促進了電機各個方面的良好改善，在電機拖動中發揮出巨大優勢，電機拖動工作效率顯著提升，施工人員僅需要對電壓調節、電壓輸出頻率加以把控，就能完成變頻調速技術的有效應用。在電機拖動、控制領域中，變頻器的應用為其提供了有效的電流支撐。但是其在使用中技術較為復雜，控制方式繁多，因此，還存在各種各樣的使用問題和誤區。例如，認為使用變頻器就可以實現電力的節省。這是不正確的，只有建立在能量守恒定律的基礎上，才能實現能量的轉化，而能量本身不存在隨意出現和消失。變頻器并不能做到各個方面的不限制應用，其具有自身運用范圍。

4結束語

總而言之，變頻機具有良好的調速性能，為電力維護工作提供了良好的服務。同時，其節能性能顯著，滿足了電力系統可持續發展的需要，得到了電力行業內的廣泛認可。相關人員應著力在此方面的研究，建立在微控制器的相關理論基礎上，推動變頻器相關技術得到進一步發展。

參考文獻

[1] 呂小強.變頻器在電機拖動及其控制領域的應用分析[J].山東工業技術，2019（9）：172.

[2] 王新剛.變頻器在電機拖動及其控制領域的應用[J].電子制作，2017（18）：81.