淺談變頻器在高校節能應用中遇到的問題及對策

[摘 要] 隨著工業自動化的發展，變頻技術已經成為工業自動化技術的主流，在高校節能中變頻器也有了廣泛應用，但變頻技術在應用過程中會遇到很多干擾性問題，為了保證變頻器在運行中的穩定運行，對變頻器的節能原理進行分析，對變頻器在高校節能運行過程中遇到的問題進行分析，并針對各種問題提出解決方案。

[關 鍵 詞] 變頻器；節能；供水系統

[中圖分類號] G647 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）21-0047-01

變頻器調速技術是一種高科技技術，它集自動控制、電力電子、通信等技術于一體，隨著科學技術的高速發展，變頻器應用到了工業控制的各個領域，其節電、可靠、節能、高效使得變頻技術高速發展，在機器運行過程中電力拖動設備的輸出功率的變化不能隨著動力源電機負荷的變化而變化，造成了嚴重的浪費，生產過程中采用變調速減少設備和電機的機械沖擊，延長設備的使用壽命，最終提高工作效率。

一、變頻器在高校應用的節能原理

高校校園的供水與城市供水相比比較特殊，校園內學生住宿區集中，使得學生宿舍、食堂的用水集中，用水量大，而高校的擴招使得學校的人數增加，使得現有的城市供水管網系統不能滿足學校的供水需求，因此，變頻調速在高校供水系統中得到了變革性的應用，變頻調速恒壓供水系統主要由控制器、變頻器、微機控制、電氣控制和水泵控制等構成一個壓力負反饋閉環控制系統，通過安裝在水泵出水管上的壓力傳感器將出口壓力前置放大、多路切斷送入單片機，通過參量控制其輸出頻率的變化，高校需水量與頻率的變化有關，用水多時，頻率提高，水泵電機轉速加快，達到節能恒壓的作用。

二、變頻器干擾來源

變頻器工作運行過程中，外圍設備及臨近設備的電磁干擾會對變頻器的電源冊和輸出冊的設備產生諧波干擾，其產生的被污染的交流電網對變頻器的供電電源產生干擾，影響變頻器的正常運行，長期下去還會降低電網用電設備的效率，使變壓器產生機械振動，造成局部發熱、絕緣老化等問題，使得變頻器不能穩定地正常運行，最后影響整個電力系統的正常運行，影響電力的穩定供應。

在變頻器運行過程中，變頻器產生的電磁噪聲、泄露的電流、諧波等外部干擾因素對自身的設備及鄰近的設備產生的電磁干擾通過電路傳導和磁場的形式傳播干擾運行的傳輸信號，電網中強大的傳輸點產生強大的負荷，電流的高速切換導致傳輸的電流產生污染和干擾信號，影響電流的正常運輸，干擾變頻器的正常運行和工作。

三、變頻器運行過程中產生的問題及其對策

變頻器的電路中的輸出電壓中含有除基波以外的其他諧波，較低的次諧波影響電機的負載，引起轉矩脈動，較高的諧波增加變頻器的輸出電纜的漏電流使電動機出力不足，因此，對于變頻器輸出的高低次諧波的抑制方法：增加變頻器供電電源內阻抗，緩沖變頻器的直流濾波電容的無功功率，使得內阻抗成為變壓器的短路阻抗；在變頻器的輸入端和輸出端串接合適的電抗器，增大整流阻抗，抑制高次諧波電流；變壓器采用多相運行，通用變頻器為六脈沖波整流器，產生的諧波較大，利用變壓器的二次環繞接法的不同，使兩組三相交流電源錯開30度，減小次諧波電流，更好地抑制低次諧波。

變頻器在進行電動機調速運轉的過程中由于變頻器輸出波形中含有高次諧波分量產生噪聲和振動，當運行頻率發生變化，基波分量、諧波分量發生大范圍的變化，電動機各部分的諧波增加。電動機的噪聲分為通風噪聲、電磁噪聲、機械噪聲三種，主要是由于變頻器輸出較低的諧波頻率與轉子固有頻率的共振，導致轉子固有頻率附近的噪聲增大，刺耳的噪聲一般與PWM控制的開關頻率有關，在低頻區尤為顯著，為了抑制變頻器傳動引起的噪聲，通常在變頻器輸出冊連接交流點抗器，在轉矩有余量的前提下將U/F值定小些，采用特殊的電動機等。

綜上所述，變頻器的迅猛發展是順應計算機技術與電力電子技術發展的產物，以變頻器為核心的交流調速系統在各種工作環境中有廣泛的應用，提高機器的控制精度、生產效率和生產質量，有利于實現生產過程的自動化，并且在很多生產場合有高效的節能作用，對于變頻器在運行過程中產生的諧波、噪聲、振動及輻射等問題，要增加電源的內阻抗、正確安裝變頻器、隔離各個工作環境等，以此來保證變頻器的穩定運行。

參考文獻：

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