变频器在电机拖动及其控制中的应用

张鹏振

摘要：随着我国经济的发展，社会的进步，人们的生活水平有了很大程度上的提高，我国的工业化，城镇化发展迅猛。电力需求的日益增长给我国电力生产及供应带来了新挑战，发电的效率和数量也要随之不断增加，因此对电力电器设备和技术也有新的更高要求。电子自动化技术及其控制领域的发展促使各种新型的电力电气原件和处理器的更新换代，使变频器在电机拖动中的应用也变得更加广泛。变频器是电力系统常用设备，该设备能够通过变频调技术对电机进行拖动，在工作工程中以其能够拖动多组电机的优势产生巨大的应用价值与发展空间。本文对变频器的主要工作原理进行分析，并对变频器的工作现状进行探讨，总结如下。

关键词：变频器;电机拖动;控制应用

引言

在新时代背景下，电子自动化技术及其控制领域的发展促使各种新型的电力电气原件和处理器的更新换代，使变频器在电机拖动中的应用也变得更加广泛。同时，在电力行业中，变频器的需求也在日益增加。变频器主要是基于电力半导体器件的通断作用，将工频电源变成另一频率的电能控制装置。通过变频技术和微电子技术的应用，将电机工作电源频率方式进行改变，然后对电动机的电力控制设备进行控制。变频调速技术的目的是为了通过对电动机工作电源频率的改变进而将电机转速改变有效实现。经过各种实践证明，在电机拖动及其控制中变频器可以得到良好应用，变频调速技术在电机拖动中的应用优势及价值非常高，同时在电力系统的完全运行方面同样有非常重要的应用意义。

1变频器的作用

在新时代电气自动化技术以及其控制领域快速发展的新形势下，变频器的作用在电力系统发挥着更加重要的作用，其可实现工作频率的转换，将其转换为各种频率的交感电流。其作用主要集中在两方面：直接作用是调节电机的电压和频率，从而可有效调节在一定范围内电机的运行速度;间接作用往往应用于节能节电上，从而进一步促进电力自动化。节能节电具体表现在利用变频器进行调速，适当的调节风机泵类等的传入流量，这样做可从两方面进行，一是可达到电机的多个基本要求，另一方面就是降低电耗，从而达到节能环保目的。变频器工作原理较简单，只需通过主电路给各个次级的电路提供调压后的电力，其应用类型主要有变压型变频器和电流型变频器。

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。变频调速技术在电机拖动中的应用电力资源的广泛应用和家用电器数量的显著增加使得变频调速技术得到广泛应用。当前变频调速技术已衍生出各种控制方式，如直接转矩控制是一种利用变频器控制三相马达、从而实现转矩的方式。直接转矩控制往往是用转矩为中心进行综合控制以及矢量控制。所謂矢量控制所指的是将磁链和转矩解耦，从而可分别设计两种不同的调节器，实现交流电流的高性能调速。当前这两种变频技术是最为常见的，而在实际进行生产时，这种变频调速技术主要两方面取得较广泛的应用：首先是利用这种变频调速技术可有效发挥无功补偿原理的作用，第二是设置变频器负载的标准，从而保障安全生产，保障变频器可安全有效发挥作用。如对这两个概念进一步延伸，可从具体的概念入手。所谓的无功补偿指的是在电网系统中安装无功补偿的相应设备，利用这种设备可减少电网电源向感性负荷的提供。这种模式下无功功率的传输依靠的是线路运输，从而降低由于无功功率运输对变压器和线路造成的损耗。变频器严格来说属于半导体，具有半导体普遍的个性，即发热时间较短，如发热的热量高于额定热量将使电路运行带来问题，因此在变频器应用过程中须严格按照变频器自身规定的负载条件以及标准。具体就变频器在电机拖动中的应用进行分析可延伸出以下概念：电机拖动是一种现代机械的有效生产方式，具体工作原理是利用电动机作为原动机拖动生产机械进行生产的方式。这种生产方式的组成主要有四个部分，即电动机、工作机构、控制设备以及电源。

3电机拖动及其控制现状

3.1过分选用价格低廉的变频器

变频器虽然具有极高的应用优势与节能优势，但不同生产工艺与技术能力所生产的变频器也具有极大的不同，许多厂家在选择变频器时过分关注其价格，选择价格低廉的低质变频器甚至是未达到国家相应指标的“山寨”变频器进行生产，其主要缺陷在于，变频器的使用污染与使用风险极大的增加，无法有效开展变频器的使用优势，造成生产延误或生产设备损坏。某水泥厂购买一台无质量保障的“变频器”，该变频器在使用过程中导致袋收尘器的脉冲反吹系统失灵，无法工作，直到该厂家更换另一款价格相对昂贵的变频器，该问题才得到解决。可见工业生产厂家在进行变频器的选择时，首先要关注变频器的质量与功能，其次才是价格差异，才能够保证变频器的使用效果与使用寿命。

3.2控制线路问题

在当前的机电产品当中，关于电力拖动控制线路所产生的故障问题也是极为常见，但是在详细查明原因以后，我们可以将其分为三种类型。其中第一种是属于突发型，其原因就在于使用时间过长，其内部的电子元件或者是导线由于长期使用导致升温或者是热量过多，进而出现冒烟等问题。产生的原因就在于长期使用并没有进行及时检修以致于导致线路出现短路，因此这也就告诉我们，在平时也需要及时加强检修不可“带病”工作。第二种为渐变型，它的故障主要还是在于接线口之间线路接触不良或者是部分配件出现老化的现象。最后就是间接型故障，但是该类型的故障在平时也是难以进行预测的，并且在检修时难度相对而言比较大。

3.3同步电机问题

首先由于该电机的结构相对而言比较简单，但是当启动处于正常状态时，旋转磁场就处于相对静止的状态，此时就能够产生较为稳定的转矩。因此我们就可以发现在同步速度下能够稳定运行，但是主要使用的是50赫兹的交流电源，在启动的同时有可能会对其机械性造成一定的影响，此外由于转子惯性较大，那么就会很容易出现转动困难的情况。对此在保持循环状态时作为转子就只能够出现原地摆动的情况，其结果就会导致在启动的时候会出现诸多问题。另外还有一点需要注意该电源频率转速在保持同步运行的状态时，与负载是没有任何关联，对此我们要改变其转速只有使用变频调速。

结束语

综上所述，随着电机的发展，电气设备种类逐渐多样化，使用电力拖动方式控制电机转定，便于控制，电机运行效率高，同时，对于环境产生的污染较小。使用电力拖动方式控制电机传定，不仅便于控制同时也能够提高节能效率，同时还能减少对环境的污染。此外由于完全符合节能减排的目标，对环境的污染相对比较少该方案已经被广泛应用于工业生产当中。变频器是目前工业生产与生活当中最为常见的电力设备，具有稳定性强、启动平稳、调速能力强、精准度高等优势，作为节能调速设备活跃与应用。变频器良好的调速性能给电力维护提供了优质服务，同时显著的节能效果使电力系统可持续发展的要求得到了满足，在电力行业中也得了超高的认可度。工作人员需从此方面研究着手，基于微控制器相关理论，促进变频器相关技术能够得到更加良好的持续发展。

参考文献：

[1]晏勋，肖磊，郑达标.节能电机的发展现状与电力拖动存在的问题分析[J].建设机械技术与管理，2019（1）：73-74.

[2]邢学军，李弘.变频器对变频电机的驱动控制研究[J].数字通信世界，2020（10）：134-135.