变频器调速的控制及在节能中的应用

李东旭

摘 要：经济高速发展，能源消耗不断增长，工业生产作为消耗能源的主要环节面临着一系列的挑战。而变频器调速技术的出现，无疑为工业节能提供了新的发展思路，在很大程度上提高了资源利用率，减少了能源浪费。因此，我们积极探讨变频器调速的控制，研究其在节能中的应用状况，及时发现潜在的问题，加以深刻分析并做出有效的改进，从而进一步加强变频器调速在节能中的应用水平。

关键词：变频器 调速控制 节能应用

中图分类号：TS203 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（a）-0059-02

随着现代化工业的发展，能源问题日益突出，人们的节能环保意识不断提高，工业节能受到社会越来越广泛的关注。在机电自动化技术的推动下，变频器调速的自动化控制成为新的趋势，能够通过改变电流幅度与频率等步骤有效减少能源的消耗，在节能工程中得到广泛的应用。因此，如何加强变频器调速的控制工作成为我们面临的新课题，其对提高工业节能水平有着十分积极的意义。我们通过不断的实践操作，探索变频器调速的优化手段，高效控制变频器的运行，提高其自动化水平，使其更好地应用于工业节能工程。

1 深入分析变频器调速的控制

1.1 变频器的运行原理

变频器是指利用一定的变频电子技术来改变电源的频率与幅度以达到电力控制的机械设备，它包括交流变直流、直流变交流等过程，采用半导体器件的通断实现对电源的驱动处理[1]。变频器的运行主要是指主电路上电力的调频与变换，通过控制工频电源改变电流幅度，基本分为整流器、逆变器、控制电路的转变与协作。变频器整体上形成一个完整有机的换流系统，在电机原理的基础上融入微处理单元以保证变频工作的完成。变频器在节能方面的应用较为突出，主要表现在风机与水泵的应用上，能够通过电力电源的改变与控制减少能源的消耗。

1.2 变频器调速的概况

变频器调速包括机械的调速与电动机调速两个方面，利用电力半导体器件改变电动机的转轴速度并调节供电电源频率。变频调速分为异步电动机的恒定控制与恒转矩调速以及恒功率调速3个基本类型，通过调节功率与电流，达到调速的目的，有效控制交流电动机，从而减少不必要的机械转动以节约能耗。

1.3 变频器调速控制机理

变频器调速的控制是一项系统化的工作，变频器调速控制主要体现在脉幅调制与脉宽调制两个重要环节。目前变频器调速控制基本采用软件控制法，利用微信计算机对变频器运行进行实时的监管处理，根据调频指令控制逆变器的调速环节，并采取随时计算的方法控制变频器的周期模式，实现动态化的响应。同时采用V/f控制的方法对通用变频器的调速加以高效合理调整，使其在低速运行下达到设定频率，实现对变频器的实时控制。

1.4 变频器调速控制意义

变频器调速的控制有着十分积极的意义，对变频调速环节的有序运行起着关键的推动作用。变频调速的节能效益相对突出，能够限定电动机的额定电流，减小机械的负载，增加电动机和风机的使用寿命。同时，变频调速的控制能够减少一些不必要的机械转动程序，减少能源的消耗，提高资源利用率。除此之外，高效的调速控制将进一步保持机械设备的稳定性，保障其在工作环境下的安全运行。

2 积极研究變频器调速在节能中的应用

2.1 分析变频器调速在节能应用中的可行性

变频器调速在节能方面有着独特的优势，能够广泛应用于节能工程中的各个方面，尤其在风机、水泵上的节能应用十分普遍。变频器调速能够改变风机、水泵等机械设备的传统调速模式，减小其输入功率，科学调控电流电力的幅度与频率，减少功率的消耗，合理调节风量或水量。目前随着变频器产品的不断发展，变频器调速水平日益提高，其在市场上的需求逐渐增长，更是受到节能领域的青睐，将广泛应用于节能工程中。现行的变频器调速控制手段不断丰富，技术水平日趋成熟，能够对设备进行强有力的分析控制，及时处理潜在问题，提高其在节能应用中的可行性。

2.2 深度把握变频器调速的节能性基本机理

深度把握变频器调速的节能机理是实现其在节能领域中应用目标的重要前提，有利于提高变频器调速的节能应用水平。变频器调速的节能原理表现为通过转速输出的调整降低电机的功率与能耗，从而实现节能减排的目标。变频调速的节能分为变频节能、功率因数补偿节能与软启动节能3个主要方面，在电机设备效率恒定的情况下，控制其输出功率，减少相应的耗能，并减小线损情况的发生，提高设备的使用效率，增加其使用寿命[2]。

2.3 重点突出变频器调速环节中的节能作用

变频器调速在节能方面发挥着积极的促进作用，并随着其应用水平的提高而不断突出。变频器调速的节能作用涉及多个方面，能够有效提高电机设备的运行效率，减少能源的浪费，并减小机械设备的自然损耗，延长设备的使用寿命。同时，有效的变频器调速能够进一步加强对机械设备的实时监管，及时发现安全隐患，节省部分维修养护的费用，实现经济效益与生态效益的最大化。除此之外，变频器调速在泵站供水控制系统、风机节能控制系统方面起着关键的节能作用，能够有效降低系统运作成本，达到经济高效运行。

2.4 总结并展望变频器调速的节能应用效果

在不断的实践操作中，变频器调速的节能应用取得了一定的效果，应用水平得到了大幅的提高。变频器调速在节能工程中的应用，有效改变了传统工业生产中资源浪费问题，降低了能源的消耗，使得工业生产的成本得到合理的控制，并在很大程度上改善生态环境，推动节能环保措施的落实。尽管目前变频器调速在节能应用中仍然存在着一定的问题，但是通过不断的探索与实践，进行深刻的分析总结，找出现阶段节能应用中的不足，加以针对性改进，变频器调速在节能应用中将取得更明显的效果。

3 探讨加强变频器调速控制及节能应用水平的措施

3.1 优化变频器调速的控制方法与手段

针对目前变频器调速控制中存在的要点问题，全面优化变频器调速的控制方法与手段，提高调控技术，进一步加强节能应用。优化变频器调速应当从建立有机的变频调速自动化系统入手，融入PLC技术，使其与变频器有机结合，提高变频器调速控制的水平，实现机械设备的有序高效运行。同时，不断完善变频器调速的控制方法与手段，为变频节能提供有效的途径，动态调整变频节能方式，保证节能工程的进展。

3.2 进一步改进变频器调速的应用环境

变频器调速的应用环境对变频调速在节能工程中的应用效果有着深刻的影响，需要对整体环境加以改善。变频器调速往往受到环境因素的影响，应当在旋转阶段进行科学的分析与设计，为变频器的运行提供良好的环境，并着重排除不安全因素，控制相关影响因素，对整体机械设备加以定期的维修检查，保持变频器运作系统的完整性。

3.3 创新变频器调速的节能应用与发展

现行变频器调速在节能工程中的应用历程相对较短，在应用方式上受到传统模式的束缚，存在一定的局限性，亟需积极创新变频器调速的节能应用。在现代化科技日益发展的背景下，不断融入高新技术，使其更好地应用于节能工程中，提高应用程度，实现节能领域的长远发展。

4 结语

近年来，生态文明建设不断推进，节能环保工程不断落实，给现代工业的发展带来了一定的机遇与挑战。目前工业的能源消耗程度相对较高，资源浪费现象较为严重，亟需采取相应的技术手段对其生产发展加以控制。而变频器的应用能够有效分配能源，控制设备的有序运行，减少资源的浪费，进一步提高能源利用率。通过分析变频器的运作原理，掌握调速方法，实现对变频器设备的高效控制，更好地发挥出变频器的节能作用，将其在节能中的应用水平提升到新的高度。

参考文献

[1] 何孔平.变频器在风机系统中的应用研究[J].法制与经济（中旬刊），2011（7）：191-192.

[2] 朱秀斌.基于变频调速与PLC的风机控制系统研究[J].制造业自动化，2011（24）：69-71.