關于電氣傳動中變頻器應用技術的研究

謝建哲

（江陰法爾勝鋼鐵制品有限公司， 江蘇 江陰 214400）

引言

在技術不斷更新的現代社會，對于電氣傳動中變頻器的具體要求也在不斷增強。為了更好地促進電氣傳動變頻器的創新，需要對變頻器的相關構造進行研究，同時由于在變頻器應用中會有一定的限制條件，所以更加的需要對于電氣傳動中變頻器的具體的場景進行分析，本文將會介紹電氣傳動變頻器的基本概況。

1 變頻器概述

1.1 變頻器的由來

電氣傳動中變頻器的設置，是因為電網是進行整流運行的。但是在進行具體的機器運行以及電力的使用時需要進行轉化，因而產生了對于變頻器的需求。所以對于變頻器來說，在任何的機器制造工廠是必須的。變頻器是在機器運行時，電源的變流電經過變頻器進行變化，變成直流進行運行，最后再變成變流電為機器的運行提供一定的電力，在進行變頻的過程不僅是直流電和交流電的變化，對于電流的電壓也產生了相應的變化，把整流電產生的比較高的電壓經過變頻器，轉化成相對比較低的電壓，能夠對機器使用時進行一定的保護，避免出現在機器運行中，可能造成的過高電壓、電流造成的事故，由于經過變頻器所以最終產生的變流電能夠及時地對機器電流進行控制，在一定程度上延長了機器的使用壽命。

1.2 變頻器的具體組成部分

在進行電力傳動變頻器的研究分析中，為了更好地提高在電氣傳動中變頻器的應用效果，首先需要對變頻器進行組成構造分析，如圖1 所示，在變頻器的電源處，首先接入的就是整個國家電網進行分布的區域電網的流入，對于整流電在應用到具體的機器上時，需要進行直流電以及變流電的轉化，所以左側是交流電源輸入，經過變頻器變成直流電，最終變成交流電進行運用，變頻器主要由直流調速裝置和交流調速裝置構成，經過直流調速裝置可以進行直流輸出，進而流入直流電機，而交流電源輸入經過交流調速裝置，會產生交流輸出，進而流入交流電機，之后這兩個電機流入中間傳動機構，中間傳動機構也包括了皮帶輪和齒輪箱等的構造，經過這一系列電流的變速、變頻、變流，最終可以進行機器的電流的運用，進而流入終端機器，比如風機和泵等。

2 電氣傳動中變頻器的應用

在具體的工藝質量上變頻器可以進行工藝的改良和提高，比如在需要運用到傳送帶進行傳送部件或者商品的時候，由于傳送帶的傳送速度有著一定的要求。一般在不用變頻器的時候，可能會進行規定具體的定額的傳送速度，所以每次的傳送損耗和傳送速度有直接的正相關關系。但是在進行變頻器的應用中，可以根據具體的情況，因地制宜的進行傳送速度的調控，進而在需要進行低頻傳輸的時候，變頻器會調成低頻的電流，所以傳送速度會降低，進而會減少軸承和傳送帶之間的摩擦，所以也在一定程度上減少了對傳送帶的損耗，商品的傳送也因為變頻器有著符合商品特殊制造的頻率，所以商品的工藝質量會有提高，在節能環保上，變頻器也有一定的實際應用，在進行變頻器的應用時，會在需要低頻時進行實時的轉換，避免了在沒有變頻器時一直高頻、一直高電流的應用[1]。所以說應用變頻器在一定程度上起到了節能環保的作用，在電氣的軟啟動應用上可以最大化的保護機器，延長機器的壽命，減少一定的磨損。

2.1 變頻器應用中的參數控制

變頻器在應用的過程中對于各個項目有著一定的參數范圍控制，為了更好地使變頻器發揮出其作用，我們應該在應用的時候，盡可能地控制其運作的范圍，比如馬力頻率設定在0～3 000 hp，電壓在設定額定的數值時，可以超過9%，也可以下降4%，輸出范圍漂移可以超過或是降低10%，速度頻率以及加速的時間頻率要根據電機的運行狀況來具體操作，輸出配置以及溫度海拔參數，要在可以操作的范圍內。一般在進行變頻器參數頻率控制時會配置一個控制器，使其配件參數在額定的范圍，一旦超出該范圍能夠及時的調整或是發出警告。

2.2 變頻器的作用

變頻器是連接在電源接線和電動機的器具，一般情況下由于電源電流的毫安比較大，在直接接觸到電動機時容易造成和電動機電流輻射不相匹配，而造成電動機的故障，同時變頻器的主要作用其實是利用電流的流動頻率來影響到電動機的轉動速度，變頻器在0～50 Hz 的頻率范圍內波動，如果變頻器的頻率比較低，可能會造成電動機不轉動，所以為了盡可能在想要的轉速范圍內，應該在變頻器和電動機中間安裝接通器，一般而言變頻器的頻率越高，電動機的轉動速度越快，在電氣自動化進程中，變頻器越來越智能化，以前的變頻器需要人工的控制，現在智能化的變頻器能夠自動化根據電動機的轉速，來控制電流赫茲的范圍，一定程度上減少了人力成本，變頻器的使用能夠使電動機在交流電的作用下實現節能的效果。

3 電氣傳動中變頻器使用注意事項

3.1 及時地監測變頻器運行工作環境的溫度

變頻器雖然說有一定的優勢，但是在進行運用的過程中，有一定的限制條件，只有在0～40 ℃的溫度環境下變頻器才能不出故障的進行工作，變頻器在運行工作中比較適合的溫度是25 ℃，所以為了更好地發揮出變頻器的作用，需要及時針對變頻器進行溫度的監控，在進行溫度監控過程中，由于變頻器連接著電源電流以及電動機，所以變頻器在應用的過程中，極其容易出現因為溫度過于高而造成的變頻器不工作甚至故障，因而一般在設計變頻器裝置時會運用到冷卻柜，這個裝置也分為自然冷卻柜和風冷卻柜，針對不同的裝置，有著不同的應用場景和應用效果，針對不同的冷卻柜，對于風量、空氣的容量等要素需要進行公式化的分析，在特定的場景下風量和空氣容量是一定的，所以對于風冷卻柜可以設定額定的風量，在變頻器的溫度比較高的時候，進行有效的風量放送，從而助推變頻器的溫度下降，而對于自然冷卻柜，在變頻器的具體的應用之前，就需要進行當地環境風量、空氣容量等指數的數量化的測量，從而確定是否可以運用自然冷卻柜，如果當地的變頻器可以應用自然冷卻柜，在變頻器的溫度比較高的時候，需要進行降溫，這個時候需要進行變頻器的自然冷卻柜計算出降到額定的溫度所需的時間，進而進行自然冷卻的處置。在進行設置的時候，由于不同的變頻機設計不同，相關的設計人員在設計過程中，可以把溫度降低的功能考慮在內，比如可以在變頻器的上方安裝一定的通風機，在變頻器溫度較高時，就可以通過加大附近的風量的運轉，進而帶走一部分的熱量，起到一定的降溫效果，在進行變頻器的內部設置的過程中，也需要進行內部部件的簡化設計，因為較為復雜化的部件設置，會在相當程度上阻礙風量的運行[2]。在進行變頻器的溫度的控制時，需要量化控制，可以進行人工的監控，但是隨著科技信息的不斷提高，對于變頻器溫度的控制，已經基本可以實現自動化裝置的測定和控制。

3.2 有效抑制外界環境的干擾

在進行電氣傳動變頻器的應用過程中，外界環境的干擾也是影響變頻器是否能夠有效運轉的重要因素，外界的環境干擾主要是對于周圍電流和電路的運行，變頻器自身相關零部件的接地保護，以及在安裝設置變頻器的過程前、中、后的環境溫度變化。對于外界的電流、電壓等的干擾，最主要的措施就是能夠進行比較恒定的電流的傳輸，可以運用相應的電流檢測器，對于變頻器周圍的電流安裝檢測器，可以監控周圍的電流、電壓的波動狀況，進而減少變頻器因為電源電流的波動而出現的不運作或是故障。對于變頻器自身的零部件的構造，相關的技術人員在進行安裝的過程中，一定要對變頻器周圍的金屬的部件進行接地的檢查，減少因為觸電而造成的變頻器出現故障，同時對于和變頻器周圍比較緊密相連的部分，也應該進行零部件的接地保護，這樣在一定程度上可以避免因為變頻器周圍的機器出現觸電故障而引起的變頻器故障。

3.3 定期檢查運行設備的質量并及時更換

變頻器的壽命有一定的期限，所以變頻器在運行中，需要定期檢查變頻器的質量。在可能出現故障時，及時進行更換，在變頻器沒有出現故障，但是壽命已經到時，也需要進行更換，變頻器的內部構件在變頻器工作時，起的作用不同，相應的損耗程度也會不同，需要定期對變頻器內部零件進行檢查，減少變頻器的噪音。在進行設備檢查的過程中，為了提高檢查的效率，有條件的企業可以購買相應的電流測量器，側面地反映變頻器的運行狀況，對于變頻器也要安裝電阻器，對于其他的高壓電流及時進行阻止，避免變阻器出現干擾而出現故障的狀況。在進行更換的時候需要專業的人員進行更換，可以在更換的時候，對于電氣傳動變頻器出現故障的原因進行剖析，分析變頻器出現故障是否可以采取措施避免，如果可以避免，可以在變頻器更換的時候，進行改良。

4 結語

當今社會越來越追求更加精益化的設備，對于具體的設備技藝也有著一定的要求，但是由于在電氣傳動中會把對變流電轉化為直流電，也需要對交流電轉化成直流電，這也就需要變頻器的使用，而當下的變頻器制造工藝并不完善，需要對當下在實際中應用變頻器時做出相應的技術改變，對于應用的場景的變化，也需要進行專業化的技術改造，在設計以及建設和維護變頻器時更需要專業人員進行工作。