電力拖動系統運行過程的分析

劉　淼(新疆工業經濟學校,烏魯木齊　830013　)

電力拖動系統運行過程的分析

劉淼
(新疆工業經濟學校,烏魯木齊830013)

摘要：電力拖動系統是由電動機作為動力來源，拖動相關的機械設備正常運轉，達到完成生產任務的目的。隨著電子元器件制備技術和制備工藝的飛速發展，逐漸出現了變頻變壓調速系統，而且最近幾年市場上出現了具有大功率和高反壓場效應三極管，這些電子技術的進步使電梯的拖動系統由理論變為現實，其在運行過程中主要存在的問題包括諧波問題、噪聲與振動問題和發熱問題，解決的主要原則就是采取針對性的處理措施，根據實際情況制定適當的解決計劃。

關鍵詞：電力拖動系統；運行；過程；分析

由電動機作為動力來源，拖動相關的機械設備正常運轉，達到完成生產任務的目的，具有這種特點的系統均可以稱為電力拖動系統，在電力拖動系統中，由于存在眾多電子元器件，隨著這些電子元器件制備技術和制備工藝的飛速發展，逐漸出現了變頻變壓調速系統，而且最近幾年市場上出現了具有大功率和高反壓場效應三極管，這些電子技術的進步使電梯的拖動系統由理論變為現實，在電梯拖動系統中的核心技術就是變頻電壓的調速系統，它不但體積小，而且具有明顯的節能優勢，在升降電梯的電力拖動方面，電梯的調速性能往往是影響電梯質量和性能重要指標之一，因此在電機的調速系統方面，擁有變頻變壓調速功能的電梯，其速度可在0m/s-6m/s之間變化，與傳統的直流傳動系統相比具有明顯的優勢，而且在現代化的工業控制中，采用變頻器控制電梯的拖動系統，能夠起到顯著性的節能效果，在日常維護中也相對簡單，可以通過網絡進行遠程控制。為了進一步探討與分析電力拖動系統運行過程，筆者結合相關理論知識和文獻，現總結如下：

1　變頻器應用中的一些問題

1.1諧波問題

在電力拖動系統中，變頻器應用的主電路中能夠起到開胃作用的元器件都可能會產生諧波。相對較低頻率的諧波對于電力拖動系統中電動機的負載影響很大，甚至可能會導致轉矩脈動，而如果電力拖動系統的諧波頻率過高，可能會使電纜的漏電，使電動機的負載大大增大，進而導致電力拖動系統電動機的功率相對不足。

1.2噪聲與振動問題

電力拖動系統在運行過程中的噪聲與振動問題是影響電梯性能與指標的關鍵性因素，如果采用變頻器進行調速，其產生的噪音和震動會隨著變頻器輸出能量大小而變化，隨著變頻器運轉頻率的變化，其諧波的分量都在很大的大量發生變化，這種諧波很有可能與電動機的機械振動發生共振，進而大大增大電力拖動系統的噪音。

1.3 發熱問題

電力拖動系統由于存在很多的機械咬合部件，在其快速運轉過程中，容易因為摩擦而產生熱量，另外，電力拖動系統中的變頻器在運行過程中，由于內部損耗而產生熱量，這種熱量在出電路中積累可占到90%以上，如果變頻器在夏季環境中持續運行，其發熱現象會更為明顯，根據相關文獻研究報道，變頻器在30攝氏度環境下連續運作后發熱后的溫度可以達到90度以上，如果在變頻器附近設置大量的電子器件，例如電容器等電子器件，可能就會因為變頻器運轉過程中溫度過高而造成元器件失效，嚴重的甚至會導致電梯的保護作用。

2　變頻器應用中一些問題的分析與處理

2.1對諧波問題的處理

在電力拖動系統中處理好諧波的問題，其根本就是要切斷危險的傳播途徑，從危險的傳播途徑方面切除干擾源的諧波發射，就目前情況來說，諧波傳播途徑的主要方式包括以下幾點：一是切斷共用接地線，詳細點說就是將電力拖動系統的動力裝置的接地的接地一端接到地上，而電力拖動系統控制裝置的接地端子接到該裝置盤的金屬殼上。二是將電力拖動系統的信號線與能夠干擾電子電線得電流導線分布分別分布。舉個例子來說，把高壓電纜、動力電纜、控制電纜與儀表電纜、計算機電纜分開走線。

2.2對噪聲與振動問題的處理

對于電力拖動系統普遍存在的噪聲與振動問題，其解決的方法應該從以下角度考慮，當電力拖動系統中的變頻器輸出低頻率的諧波分量時，其可能與機械振動的頻率發生共振，會使噪音大大增大，要想徹底解決這種難題，需要通過變頻系統與交流電抗裝置相連接，使噪音的降低程度達到最高限度。

降低噪音震動的實際方法是在變頻器的輸出端子部位鏈接上交流電抗器材，最大程度吸收變頻器流出的高諧波電流部分，改變傳統的采用方波的PWM形式為SPWM形式，可最大限度降低脈動的轉矩作用，削弱振動幅度，從而達到降低噪音的目的。

2.3對發熱問題的處理

傳統的變頻器一般是通用型號，這類變頻器對運作環境所需要的溫度為-10℃-50℃，因此，為了能夠確保傳統變頻器的正常運作，同時使變頻器的壽命得到延長，需要根據不同的季節特點加強對變頻器的散熱處理，例如在冬季寒冷的時候，可以利用變頻器的自身散熱風扇吹走大部分熱量，而在夏季炎熱的時候，變頻器周圍的環境溫度可高達40℃以上，僅僅通過變頻器自身的風扇并不能達到很好的降溫效果，因為變頻器自身的熱量會通過風扇想四周環境擴散，變頻器將其內部的熱量帶走就會讓變頻器的箱體以及室內的溫度大大升高，在這種情況下對變頻器進行降溫最好的方法就是運用窗戶或者是把機配電室與變頻器箱體緊緊相連的墻壁上方和下方都均勻的、適當的打上幾個500mm的洞。當然，如果變頻器安裝條件不允許的話，可以考慮運用運用空調調節室內溫度的方法來對裝有變頻器的空間進行強制性的降溫。

3　結語

對變頻器工作過程中可能出現的故障問題進行系統化的研究是十分重要的，這對于預防和提高變頻器使用效果具有重要的實踐意義。

作者簡介：劉淼，陜西人，研究方向：機電一體化。