关于电机拖动中变频调速技术的应用探讨

关于电机拖动中变频调速技术的应用探讨

吴迪

(格力电器股份有限公司广东珠海519000)

摘要：随着时代的进步，人们的生活水平不断提高，我国的工业化，城镇化发展迅猛。各种电力，电器的产生在给人们的生产生活带来便利的同时，也对我国的电力的产生和供应提出了挑战，人们对电力的需求增加，促使我国电力行业需要不断的进行改革，以增调速加发电的效率和数量。在大力发展电力的同时，寻求更高端有效的电力供应更显得尤为重要，居民住户，工厂企业对于电力的需求都不相同，怎样科学的对电力进行分配供应，在满足人们的基础电力需求外，做到不浪费，高效合理。变频器是电力系统的常用设备，通过变频器将提供各个企业工厂所需的电源电压，变频器通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，从而进行进一步的调速和节能。变频器同时可以通过变频调速技术对电机进行拖动，变频器能够最大限制的拖动多个电机，从而达到更大的效率。

关键词：电机拖动；变频调速技术；应用

引言

变频调速技术即利用电动机工作的转速和电源输入频率的关系，调整改变电机工作时产生的电源频率从而使电机工作转速发生改变。在科技日益发展的今天，变频调速技术已经出现在我们日常生活或工作的各个领域。另外，变频调速技术也出现了很多种的控制形式，主要分为智能控制方式和非智能控制方式，在这两大类控制形式下，又分为转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制、神经网络控制、模糊控制等多种具体操作形式。其中，矢量控制应用的范围很广，甚至渗透到高性能、专业驱动领域中，如我们所说的变频冰箱和空调就是矢量控制的典型实例。变频调速技术正日益融入我们的生活，使我们的生活朝着一个新的方向前进。

1变频调速技术概述

具体来讲，变频调速技术指的是依据电机转速会直接受到工作电源输入频率的影响关系，通过对电动机工作电源频率进行改变，而对电机转速进行适当调整。随着科学技术的发展，如今在我国的日常生活和工作中，已经开始广泛的应用变频调速技术。目前，已经出现了诸多的变频调速控制方式，如直接转矩控制、矢量控制等等。数字控制技术的发展以及半导体技术的普遍应用，不仅在高性能范围内开始应用矢量控制，在驱动领域以及专用驱动领域内也开始广泛应用矢量控制，并且在人们日常生活的家用电器中也开始广泛应用，如变频空调、冰箱等等。此外，在一些其他的领域内也开始应用交流驱动器，如工业机器、电动汽车等等。

2变频调速技术在电机拖动中的应用

随着科学技术的不断发展，在人们的日常生产生活中，变频调速技术得到了广泛，普遍的应用，到目前为止，变频调速技术已经出现了多种控制方式。例如直接转矩控制，是一种变频器控制三相马达转矩的方式，转矩为中心来进行综合控制，矢量控制等等，矢量控制就是将磁链与转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器，以实现对交流电机的高性能调速。这两种控制方式运用最为广泛。变频调速技术的合理应用主要表现在以下两方面，一是无功补偿原理的作用，二是变频器负载的标准，无功补偿，是指在电网中安装无功补偿设备，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，从而可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。变频器属于半导体，半导体的发热时间往往较短，如果超过规定的温度，就会带来较大的问题，要严格规定负载的条件及标准。变频调速技术在电机拖动中的应用论述于以下:具体来说，电机拖动是用电动机作为原动机来拖动生产机械的拖动方式。由电动机，工作机构，控制设备及电源四部分组成。主要内容包括直流电机的动态，静态特点，电机系统的运动方式，变压器等等。通过近几年来的实践证明变频器系统具有广泛的应用范围，调速范围较大，能够更好的改善电机各个方面，有效高效的应用于电机拖动中，使电机的拖动更加便捷，高效，效率提高。使用方式也简单方便，只需掌握调节电压和输出频率的关系，就可以更好的将变频调速技术运用于电机的拖动。

3变频调速技术的合理应用

一是无功补偿原理的作用：无功补偿装置装设的目的是对供电效率进行提高，对供电环境进行改善，它将两种负荷之间能量交换的原理给充分利用了起来，来对供电变压器和输送线之间的耗损进行补偿，在供电系统中，无功补偿装置是不可获取的一个组成部分；只有合理选择了补偿装置，将其应用于电力系统中，才可以对电网功率因数进行有效的提高，对网络耗损进行最大限度的减少，促使电网质量得到有效提高。在对无功补偿装置进行选择时，通常是将分组投切的电容器以及电抗器应用过来，在一些特殊情况下，调相机以及静止无功补偿装置也是不错的选择；满足了无功平衡的要求，为了促使电压质量标准的要求得以实现，还需要将调压装置应用过来。要将分层分区以及就地平衡的原则应用到电网的无功补偿中，同时，还需要将变电站的无功调节能力给充分纳入考虑范围，并且将电压优化以及功率因数给大力推广开来，积极的应用先进的技术，如电网无功管理系统软件等等，促使电网质量得到更加好的提高，促使电网更加安全可靠的运行。二是变频器负载标准：相较于变压器和电动机的发热时间，半导体器件的发热时间往往较小，通常在计算时候都采用的是分钟，如果出现了过载超温问题，将会带来很大的问题。因此，就需要严格规定负载条件。需要对变流器的运行种类进行划分，第一级额定输出为电流完全输出，过载情况不会出现；第二级为可以连续输出基本负载电流，短时过载运行可以达到百分之五十；第三级到第六级过载则需要更长的时间。目前在市场上，一般只对第二级以及第一级进行销售。此外，还需要结合生产机械负载性能和调速范围等要求，来对变频器进行合理选择。

4变频器用于拖动电机的注意事项

当变频器运用在电机拖动中需注意变频器的选型和交流接触器的选型。首先在选型前要考虑在运行的工作情况，看是否在变频器的运行过程中，多个电机可以同时停止，同时开启。如果要求多个电机不用随时启动，那只要注意变频器的容量在选型时要使变频器的额定功率大于多个电机额定功率之和，然后进一步放大选型就可以。如果需要随时让电机启动或停止的，想要计算出变频器需要的容量，首先要计算出可以随时启动，停止的电机的额度功率之和，然后将得出的总功率乘以5-7倍，再加上不需要随时启动和停止的电机额定功率之和，所得出的最后数值就是需要的变频器的选型功率。交流接触器的选型只需要遵守一般都规则，将电机的额度电流放大一倍就可以。

结语

电机拖动运行中应该选择合适的变频调速装置，以便发挥变频调速技术的作用。变频调速技术改善了电机拖动的运行方式，调整电机拖动速度的同时也能降低运行能耗，合理规划好变频调速技术，为电机拖动运行提供规范的标准。

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