農(nóng)村機電排灌工程中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

劉雷

水利水電建設(shè)中，機電排灌工程是關(guān)鍵，通過應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅可以實現(xiàn)農(nóng)民增收增產(chǎn)，而且促進了農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。

1.1 原理分析

在農(nóng)村機電排灌中，變頻調(diào)速技術(shù)能夠被廣泛應(yīng)用主要是由于其安全系數(shù)較高，并且穩(wěn)定性好。技術(shù)原理主要是通過電機轉(zhuǎn)速、工作電源間輸入頻率正關(guān)系，以此為基礎(chǔ)將電機工作電源頻率改變，進而實現(xiàn)轉(zhuǎn)速改變。通常情況下，高速方式不同重點就在對交流電動機同步轉(zhuǎn)速發(fā)生了變化，也可使同步轉(zhuǎn)速不發(fā)生變化。調(diào)速能耗由高、低效兩種調(diào)速方法組成，高效調(diào)速指時轉(zhuǎn)差率沒有任何變化，此時無轉(zhuǎn)差損耗形成。

1.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)分析

關(guān)于變頻調(diào)速系統(tǒng)，如果要想更好的分析以及得出最終的結(jié)果，就要通過不同的公式運算，比如，定子繞組反電動勢：

E1=4.44KE？f1？N1φ1

此公式中KE表示的是繞組系數(shù)，而f1則表示的是施加和定子繞組上電源的頻率，N1表示的是定子每一相繞組匝數(shù)，φ1表示的是每極氣隙磁通量有效數(shù)值。在運行工頻的時候，f1=50Hz，E1數(shù)值變化非常小，磁路、勵磁電流同樣也沒有太大變化。運行變頻的時候，因為V/f的數(shù)值處于恒定，此時電壓受頻率影響有所降低，如果定子電流一樣，而f1數(shù)值大且低頻，V、f1、E1小，此時每相電動勢涉及到的有效數(shù)值都會有所降低，造成等效勵磁電流下降，減小了電機輸出轉(zhuǎn)矩，電動機荷載能力會受到較大影響。所以，要以具體負載大與小、轉(zhuǎn)矩輸出實際要求為重要依據(jù)，進而從中甄選出合理的電壓補償數(shù)，并制定科學(xué)的方案。

2.1 應(yīng)用成效

第一，可將電動機實現(xiàn)平滑式啟動，而且平滑停車、啟動限制電流、軟啟動等可以根據(jù)不同的負載能力進行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整，減少電流啟動時給予電力系統(tǒng)的沖擊力，降低水錘效應(yīng)，設(shè)備使用壽命延長。特別是當(dāng)排水出口處于季節(jié)性河流農(nóng)田排澇泵站時，可保證啟動更加安全，運行更加有序，使抗災(zāi)需求得到滿足。第二，節(jié)電功能較為突出，根據(jù)水量控制抽水量，輕載時，低輸出，節(jié)能降耗目的達到。第三，可將轉(zhuǎn)速無級調(diào)整，以免出現(xiàn)設(shè)備共振點，減少了轉(zhuǎn)動時的噪聲。第四，啟動過流值時，可同時調(diào)整過載值。第五，可顯示輸入電壓、運行電流，自動檢測故障，并且準(zhǔn)確記錄下來。

2.2 應(yīng)用缺陷

農(nóng)村機電排灌工程實施時，同樣也會有局限性，例如設(shè)備運行環(huán)境惡劣，而且變頻設(shè)備需要投入的資金很多，主要是由于其技術(shù)含量、要求、保密性較高。若變頻設(shè)備運行時發(fā)生故障，必須要由原廠家來維修，無形之中增加了成本支出。變頻設(shè)備運行時，輸出電壓、電流會有波形產(chǎn)生，這也在很大程度上影響到了電動機、電源的正常運作。

2.3 應(yīng)用建議

第一，選擇工作做到位，保證科學(xué)合理。農(nóng)村機電排灌工程的實施，要對工程應(yīng)用的地質(zhì)條件進行系統(tǒng)化、多維度考量。除了要認(rèn)真勘察地質(zhì)、水文以外，還要了解土層、夾層、透水層等具體情況。另外還要深層次分析巖土物理數(shù)值，給予具體建議。第二，優(yōu)化泵站選擇，工作人員要站在經(jīng)濟、技術(shù)角度，通過不斷對比，設(shè)計以及優(yōu)化方案，確保方案最佳。除此之外還要評估站址水流、地形、地質(zhì)等。第三，優(yōu)化建筑物選型以及建設(shè)。分析建筑結(jié)構(gòu)尺寸、高程等相關(guān)的數(shù)據(jù)，確保其操作性較強，評估方案，確定是不是與目前水利建設(shè)需求匹配。第四，強化業(yè)務(wù)培訓(xùn)，新時代新技術(shù)，農(nóng)村機電排灌工程中變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用同樣需要精湛的業(yè)務(wù)知識，為此，相關(guān)部門要加大培訓(xùn)力度，確保工作人員能夠靈活掌握變頻調(diào)速技術(shù)，一方面實現(xiàn)技術(shù)安全使用，另一方面有利于技術(shù)宣傳和進一步推廣。

綜上，變頻調(diào)速技術(shù)在農(nóng)村機電排灌工程中應(yīng)用，提高生產(chǎn)力的同時實現(xiàn)了節(jié)能降耗，綠色發(fā)展，雖然當(dāng)前存在一些缺陷，但是通過不斷優(yōu)化與改進，必定能夠做到揚長避短，促進農(nóng)村水利水電建設(shè)發(fā)展。