电机拖动中变频调速技术的实际应用分析

康彦婷++李柏霖

摘 要：本文主要对电机拖动中变频调速技术的实际应用进行了分析，在了解了变频调速技术以及电机拖动中变频调速技术的应用的基础上分析了变频调速技术的合理性和可靠性。

关键词：电机拖动；变频调速技术；实际应用

中图分类号：TM921 文献标识码：A

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。

一、电机拖动中变频调速技术的应用

一般来说电机拖动也包括很多方面，例如直流电机、电机系统的运动方程以及直流电机的静态特点和动态特点再加上变压器等方面。而我们从控制类别方面来分析，卸油泵电动机的变频调速系统就是转速开环，而电源变频调速系统则是通过恒压频律比来进行控制的。在实际的操作当中我们如果想要完成对输出直流电压的控制，其核心依据还是电压。

通过速度给定可以得到在整个电力系统中的控制信号，即使在出现跳跃变化情况进行速度给定，也能够控制调节逆变器的输出电压以及电流的规律变化。根据这种情况，我们应当对给定积分器进行设定，使用斜坡输出信号替代跳跃输入，通过这种方式实现对电机的正转和反转的有效控制。在实际操作中我们可以发现，整个电机拖动系统在运行的过程中可以利用正负电压来进行有效的划分速度给定和积分器的输出数值。由于正值信号电压主要是对变流器的输出电压和逆变器的输出频率进行控制，所以在对变换器的绝对值设置方面比较接近。而在实践当中我们也可以发现，变频器系统的调速范围相对较广，同时也具有较好的调速平滑性，这种特点对于电机在启动的时候的性能具有良好的改善作用，在电机拖动当中也会起到很好的效果。

例如大庆油田电力拖动装置改良成变频调速技术。大庆油田作为大型油田，产油量非常之大，相应的，也就需要大量电能带动各种机器运作。但又因为很多区域地质条件属于低渗透油田，所以很快就被开采殆尽，需要重新勘测采油地点，这样，耗电量大但用电效率低的状况时有发生，增加了很多成本，是对电力的巨大浪费。通过实践，在大庆油田应用了变频调速技术。每年较原来能够节能50%以上。

二、变频调速技术应用的合理性分析

（一）无功补偿原理的作用

无功补偿装置主要是为了提高供电效率，改善供电环境而设置的。它运用了可以将两种负荷之间能量交换的原理，对供电变压器以及输送线之间出现的损耗进行补偿。可以说无功耗补偿装置在供电系统中已经成为了不可替代的重要部分之一，在电力系统中选择了合适的补偿装置就可以对电网功率因数进行极为显著的提高，最大程度地减少网络损耗，帮助电网质量产生一个质的飞跃。

在选择无功补偿装置进行使用的过程中，一般来说会将分组投切的电容器以及电抗器进行使用，同时也经常会用到跳线机以及静止无功补偿装置。此外，我们也常将调压装置引用过来以满足无功平衡的要求，保证符合电压质量标准。不仅如此，还需要对变电站中的无功率调节能力进行考量，根据实际情况将电压优化以及功率因数给进行广泛的应用，在实际的操作过程中应当积极使用更为先进的技术，例如电网无功管理系统软件等技术含量较高的内容，通过这种方式推动电网质量得到更加全面而迅速的提升，使得电网的运行更加安全可靠。

（二）变频器负载标准

与变压器和电动机等运行相比，半导体类型的发热时间较短，在计算发热时间时通常采用分钟来计时，一旦出现温度过高，那么将会带来很大的机器运行问题，这些都要求对电机变流的负载规定出严格的界限划分。

目前市场情况下主要包括几级形式，第一级负载输出即是电流的完全输出，这一级不会出现过载的情况。第二级可分层输出基本负载电流，在一定时间里的负载可达一半。第三到第六级的过载时间远远超过前两级，故目前一般是对前两级的销售。另外，在对变频器的选择中，还要正确把握机器的负载性和调速范围等情况。

三、变频器运行的可靠性分析

众所周知，机器在工作过程中，会随功率的大小产生相对应的热量。而通过实验调查发现，变频器的工作运行也会受到温度的很大影响，若功率较大，就要采取降温措施来保证机器的正常运转，一般采用在顶部安装换气扇的方法来达到排放热空气，换来合理温度的空气，以改善变频器内部的工作环境。而对于特殊情况就要有相应的措施来应对，如在位于我国南部的地区，夏季温度较高，若想保持电机内部温度在50摄氏度以下，一般的换气扇方法就并不适用，如果安装更迅速的降温设备，如空调，虽然可以在短时间内起到降温效果，但却会影响正常的通风，再加时空调运作时的噪音，可能还会对变频器的工作起到反作用。

因此，我们要将散热系统做到科学合理：将排气通风管道安置在柜顶距离室外距离近的地方，结合具体情况，找到最合适的排放热气的通道。另外，在对变频器的选择和定期维修上，也要做到科学准确，这样才能保证变频器的工作寿命和工作效率发挥到最大化。

结语

随着时代的发展和社会的进步，社会生产与生活中的各个地方对电力的需求都在增加，所以电力系统运行是否稳定安全对社会生活能否健康而长久的发展起到了至关重要的作用。面对这种情况，我们必须不断地改善电力系统，为社会生产生活中提供便利和保障。本次分析研究对电机拖动中变频调速技术的实践应用进行了分析，认为将变频调速技术应用到电机拖动当中将会使电力系统更加安全稳定，也更加高效。而在未来的电力系统更新当中，我们也应该不断总结经验，自我完善和提高，使电力系统产生一个质的飞跃。

参考文献

[1]张永惠.我国高压变频调速技术的发展[J].中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑，2004（11）.

[2]张承慧，程金，夏东伟，崔纳新.变频调速技术的发展及其在电力系统中的应用[J].热能动力工程，2003（09）.