變頻節能技術在電力機電設備中的運用策略

合肥博雷電氣有限公司 王 煒

1 變頻節能技術的概況

1.1 變頻節能技術

通過變頻與節能這兩部分結合而成的變頻技能技術，能將電力設備的供電頻率改變，從而將設備的負載功能有效的實現，從而降低電力及設備的功耗，增加電力機設備的壽命。而其技術中的節能作用，就是將電力機電設備的功耗通過改變節能的方式進行降低，從而使電力機電設備達到節源的效果。

變頻節能技術能對電力機電設備的頻率交流電進行改進，并使電力機電設備的能源有效的調節，可看出變頻節能技術的綜合性較高。變頻節能技術在電力機電設備中，通過半導體元件將設備中的電流信號能夠轉變成節能的頻率，并能有效控制機電設備中的電極轉速，從而保障電力機電設備能正常運行。此外，通過自動化的技術能將機電設備的運行效率進行提升，并降低電力機電設備的運行能耗[1]。

1.2 變頻節能技術在電力機電設備中應用的重要性

變頻節能技術在電力機電設備中的運用主要表現在自動化及智能化兩方面，從而能提高變頻節能技術在電力機電設備中的作用。變頻節能技術具有多樣化的特點，這一特點能將資源的利用率提高，并能對于各種電力機電設備的能耗降低。隨著我國社會經濟的不斷發展，對于各種經濟建設的發展十分重視，但對于各種環境的保護卻有所缺失，因此就會出現大量的能源被消耗浪費以及環境遭到嚴重的破壞。為能降低這種現象的出現，就要提高各種節能技術的實施，從而提高能源的有效利用，同時提高電力企業的整體經濟效益，以及提高國家的經濟效益。

1.3 變頻器在電力機電設備中的作用

變頻器在電力設備中的應用作用主要體現在兩方面：一方面變頻器的應用能夠提高電網的整體質量。變頻器在啟動時是通過軟啟動進行的，能降低啟動時的電流對電網的沖擊，并通過無線電子元件，使變頻器通過脈動方式得到電網中存在的電流。脈動電流與電網中的阻抗一起形成了脈動電壓，這對于電網會帶來一定的干擾。

另一方面，能提高電機順利的運行。通過變頻器的調速功能，能使電動機提高運轉速度，但不會使電機出現任何損傷。變頻器的調速功能主要是通過低頻率進行啟動，然后通過加速或減速逐漸將電動機運行平穩，這種啟動方式能使開始啟動的電流小，從而降低電流對電網的沖擊力。在變頻器在調速功能中運行時，能將制動回路融入其中，同時還能將其應用到供電網絡中。

2 變頻節能技術在電力電機設備中的運用

變頻節能技術能涉及到很多方面的電力機電設備，如石油鉆井設備、空氣壓縮機、煤礦風機、流體負荷等方面，在這些方面的應用能有效將能源達到解決的效果，并能使這些方面中的機電設備運轉頻率增加，使其能提高整體的經濟效益，同時保障各種設備在不同的環境中得到穩定運行。

2.1 變頻節能技術在石油鉆井設備中的應用

變頻節能技術在石油行業鉆井設備中主要作用與絞車及泥漿泵，兩者設在鉆井工作的安全進行具有重要影響。在鉆井設備中電動機通過對速度的調節也能使其達到節能的作用，其中轉子電路的存在方式對于鉆井設備的安全運行有一定的影響，并會在電機設備運行時出現大量的能源消耗，這不符合國家節能減排的宗旨，因此要在電機設備中融入變頻技術，這樣能夠促進行業的長期發展。變頻節能技術運用在石油行業鉆井設備中，主要是通過變頻防爆交流機為主要的應用設備，但對于一些功率大的變頻調速系統也會應用變頻節能技術。這樣的應用能使電機設備的數字系統有效的控制，且這樣技術的運用能保障鉆井設備中絞車的穩定運行。

變頻節能技術在石油行業鉆井設備中絞車電機的應用，能夠對絞車電機的系統進行完善，提高絞車電機的抗干擾能力。對于絞車系統的優化能使其中的電路板塊實現集成化，從而將系統實現智能化運行，提高整體的運行安全性及命令的準確性，對于整體的操作難度得以降低。通過對絞車的電機進行優化，能實現遠程操作，并能有效降低鉆井設備在運行時造成的能源消耗問題[2]。

此外，變頻節能技術還能在鉆井設備的頂部驅動設備中進行應用，主要是變頻器能帶動齒輪箱的轉動，并能讓鉆具一起運行。鉆井鉆頭運行時對地層的巖石易出現摩擦現象，從而使其扭矩發生變化，因此就要在鉆頭運行過程中保持電流的平穩，從而對扭矩的影響進行克服，變頻節能技術的應用能將設備中的問題進行有效解決，從而提高企業的整體利益及社會的經濟利益。此外，變頻節能技術在鉆井頂部驅動設備中的應用，主要是將其設備能夠實現自動化以及智能化，并對設備中的系統進行完善，其中頂部驅動設備的系統包含很多方面，將其系統的完善能使其整體運行得到有效提升，同時能夠節約運行中消耗的能源及能量消耗。

2.2 變頻節能技術在空氣壓縮機中的應用

通過變頻節能技術在空氣壓縮機中將其頻率進行提高、且能節約功率，因這樣的功效得到企業的廣泛應用。在空氣壓縮機中變頻器的主要工作原理，就是通過人機界面將PLC進行有效控制。為能更好的控制PLC系統，就要將空氣壓縮機的壓力值高于PLC的壓力值，有效對PLC系統的環境進行調節，從而使輸出的功率都能得到有效應用。

空氣壓縮機設備中應用變頻節能技術能提高空氣壓縮機的運行功率，降低整體的能源消耗。為能使變頻節能技術有效的在空氣壓縮機進行應用，要先將空氣壓縮機中變頻器的數值進行明確，然后再進行運行實驗，保障變頻器在空氣壓縮機中能高效應用。變頻節能技術在空氣壓縮機中進行應用，通過前后信息數據的對比發現，使用變頻節能技術后能節省大概30%的能源，并能有效降低空氣壓縮機在運行中產生的能量消耗，從而有效降低企業的成本。其在對空氣壓縮機中實際的應用能對設備整體性能進行優化，從而保障空氣壓縮機的運行安全，增加空氣壓縮機的壽命。此外，變頻節能技術能提高空氣壓縮機運行程序的細節，使空氣壓縮機的運行工作準確度更高，從而提高整體的運行質量。

2.3 變頻節能技術在煤礦風機中的應用

在煤礦進行生產的過程中，風機作為主要的機電設備能保障煤礦的穩定生產，但傳統煤礦風機在運行時，容易因工作量高而出現各種不同的故障問題，不僅提高對風機的維修成本，還使風機能源消耗增加，使傳統的風機不能滿足煤礦的生產需求，因此就要在煤礦風機中融入變頻技能技術，能有效提高風機的變頻效果，提高風機的整體轉速，使其風機能夠滿足煤礦的生產，提高風機的運行效率。從表1可看出，變頻節能技術的應用使其整體的軸功率得到降低，并使其整體節能效果顯著提升。

表1 變頻節能技術在煤礦中風機的應用數據

在煤礦中，不僅風機可應用變頻節能技術，提升機中也能應用。礦井中存在著很大的安全問題，對煤礦行業的發展有嚴重的阻礙作用。礦井在生產中要經過多次操作及啟動，容易出現礦井中的設備問題。在提升機中應用節能變頻技術能提高提升機的整體性能，同時使提升機系統能安全穩定運行，降低提升機對于能源的消耗。

提升機中中的控制器是由32位數字作為核心處理器運行的，在運行中能進行合理化的設定，能夠將提升機的性能最大程度展示出來。在提升機中通過人機界面對其實現遠程監控，能降低提升機的操作難度，并保障人員安全，避免出現安全事故問題。在提升機的啟動開關中主要通過PLC系統作為控制器，能使其在應用中更加的便于操作，提高整體的穩定運行，同時提高提升機整體的運行性能。

2.4 變頻節能技術在流體負荷中的應用

變頻節能技術在流體負荷中的應用主要在泥漿泵的變頻調速中得以體現，在鉆機液在進行循環時，變頻電機能有效提高應用價值，并能根據鉆井整體環境對變頻調速器進行合理化，從而將變速調節裝置能夠更加符合目前社會發展需求。通過變頻調節技術對變速調節裝置的不斷完善，能提高設備在循環鉆井液中的有效應用，從而滿足鉆井設備的不同需求。變頻節能技術在流體負荷中的應用，能有效降低泥漿泵在正常運行中所使用的能源，使其整體的能量消耗降低，并能降低用電費用，為企業降低成本。

3 結語

國家不斷提高節能減排精神，而變頻節能技術在電力機電設備中的應用，能夠在一定程度上降低能源的使用，因此變頻節能技術在電力行業中廣泛被使用。為了能夠更好地將變頻節能技術應用到電力行業，需相關技術人員對變頻節能技術進行詳細探究，將變頻節能技術的應用領域不斷拓寬，從而為國家節省更多的資源，且對于能量的消耗也能顯著降低。