變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也高速發(fā)展起來(lái)，數(shù)字化被運(yùn)用到各行各業(yè)，包括我國(guó)發(fā)展迅速的電力行業(yè)。電力行業(yè)的飛速發(fā)展，使得發(fā)電站在很多地方建立起來(lái)，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背后存在著大量的資源浪費(fèi)，由于之前的技術(shù)運(yùn)用不夠成熟，造成了在運(yùn)用的過(guò)程中會(huì)有很多資源的浪費(fèi)。隨著時(shí)間的推移和利用的加深，對(duì)于資源的需求會(huì)越來(lái)越大，這對(duì)資源和環(huán)境會(huì)造成很大的壓力，而且現(xiàn)在國(guó)家強(qiáng)調(diào)人與自然和諧相處，建立資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)，所以變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。變頻調(diào)速技術(shù)可以節(jié)約電能、提高生產(chǎn)率和提高產(chǎn)品質(zhì)量，可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的更新和發(fā)展，在很多領(lǐng)域得到了利用和普及。文章通過(guò)分析變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和在各個(gè)方面的應(yīng)用，以及對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的展望，對(duì)電力系統(tǒng)今后的發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速技術(shù)；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

根據(jù)大量的相關(guān)資料表明，全國(guó)的用電總量相當(dāng)?shù)母?，其中有一半以上的用電量是電機(jī)的耗電量，主要包括工業(yè)方面的電泵、風(fēng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)之類(lèi)的大功率設(shè)備，這些大功率的設(shè)備的運(yùn)行要消耗大量的電，然而能源的利用率并不高，這就造成了能源的大量浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境對(duì)資源的不負(fù)責(zé)任的現(xiàn)象。介于此現(xiàn)象，要采取一定的措施來(lái)補(bǔ)救，通過(guò)改進(jìn)原有技術(shù)，引進(jìn)新技術(shù)來(lái)解決，要達(dá)到合理用電、節(jié)約用電的要求，那么變頻調(diào)速技術(shù)恰好符合這一要求，有著變頻調(diào)速的功能，能根據(jù)不同的用電頻率來(lái)調(diào)整，節(jié)約用電，并且應(yīng)用范圍廣，能在全國(guó)范圍內(nèi)甚至全球范圍內(nèi)普及。

1 變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)空前的發(fā)展，數(shù)字自動(dòng)控制的技術(shù)也得到了空前的發(fā)展，所以電動(dòng)的直流調(diào)速技術(shù)被逐漸取代，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其中變頻調(diào)速技術(shù)有很多優(yōu)勢(shì)，包括節(jié)約電能、提高生產(chǎn)率和提高產(chǎn)品質(zhì)量等。其中在節(jié)約電能方面，電泵和風(fēng)機(jī)一直是利用閥門(mén)或者擋板來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)電能的利用，這包含工人的主觀因素比較多，對(duì)資源造成一定的浪費(fèi)。而變頻調(diào)速技術(shù)，用數(shù)字化來(lái)調(diào)控，改進(jìn)了傳統(tǒng)的不合理技術(shù)，促進(jìn)了電能的節(jié)約。提高生產(chǎn)率方面，例如變頻調(diào)速技術(shù)可以根據(jù)電泵和風(fēng)機(jī)運(yùn)作載荷的不同來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)速，自動(dòng)調(diào)整省去了人為調(diào)整中工人的工作量，節(jié)省了調(diào)整所用時(shí)間，大大提高了工作生產(chǎn)率。在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面，可以根據(jù)不同的產(chǎn)品的需要來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2 變頻調(diào)速技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

交流變頻調(diào)速技術(shù)在20世紀(jì)得到了迅速發(fā)展。這與一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進(jìn)展有關(guān)， 它們是交流電動(dòng)機(jī)的矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以及以微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)等。

2.1 矢量控制技術(shù)

矢量變換控制技術(shù)是西門(mén)子公司于1971年提出的一種新的控制思想和控制理論。它是以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，采用矢量變換的方法實(shí)現(xiàn)定子電流勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量之間的解耦，達(dá)到對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的磁鏈和電流分別控制的目的，從而獲得了優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能。迄今為止，矢量控制技術(shù)已經(jīng)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，并得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)

繼矢量控制技術(shù)出現(xiàn)之后，1985年，德國(guó)的M.Depenblock提出了一種新型的高性能變頻調(diào)速技術(shù)——直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（DTC）。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)與矢量控制技術(shù)相比，其性能較高，采用電子磁場(chǎng)定向，不需要解耦電流，直接控制電動(dòng)機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩，以使轉(zhuǎn)矩得到快速響應(yīng)。而且電機(jī)參數(shù)和轉(zhuǎn)子參數(shù)對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的影響不大，其工作原理比較簡(jiǎn)單，很容易掌握，進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的前景相當(dāng)廣闊。

2.3 數(shù)字化控制技術(shù)

隨著科技的進(jìn)一步進(jìn)步和發(fā)展，數(shù)字化控制技術(shù)逐漸成為技術(shù)主流，符合現(xiàn)在時(shí)代發(fā)展的潮流。早期的矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在一定程度上無(wú)法滿足市場(chǎng)的需要，那么數(shù)字化控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，數(shù)字化控制技術(shù)可以快速運(yùn)算和良好的控制精度問(wèn)題，使得運(yùn)轉(zhuǎn)噪音大大降低，大大縮短工作時(shí)間。而且使用數(shù)字化控制技術(shù)的變頻器的體積將大大減小，提高了信息處理的效率，實(shí)現(xiàn)了之前人工技術(shù)和模擬技術(shù)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果。

3 未來(lái)變頻技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展較早，技術(shù)比較先進(jìn)，而我國(guó)卻起步較晚，還受到經(jīng)濟(jì)條件和科研能力較弱等方面的限制，技術(shù)發(fā)展比較落后，改革開(kāi)放以來(lái)逐步實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以后才逐步發(fā)展起來(lái)。不過(guò)由于技術(shù)水平有限，很多情況下都是引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)軟件制定程序進(jìn)行重大項(xiàng)目的實(shí)施。現(xiàn)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起來(lái)了，而且對(duì)科技的發(fā)展相當(dāng)重視，有了國(guó)家雄厚的經(jīng)濟(jì)支撐，以及對(duì)人才的培養(yǎng)和技術(shù)的學(xué)習(xí)和引進(jìn)，這些都能夠促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。俗話說(shuō)農(nóng)業(yè)是基礎(chǔ)，工業(yè)是動(dòng)力。只有制造業(yè)發(fā)展起來(lái)，有充足的動(dòng)力才能更好的發(fā)展國(guó)家經(jīng)濟(jì)。應(yīng)該重視計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)，發(fā)揮數(shù)字技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)對(duì)資源的開(kāi)發(fā)、利用、再利用的整個(gè)過(guò)程中，不僅能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，完善電力系統(tǒng)，還能節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。

4 結(jié)束語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)還要考慮到資源的利用，資源的無(wú)節(jié)制利用會(huì)給環(huán)境、最終給人類(lèi)帶來(lái)巨大的災(zāi)難，所以我們要通過(guò)對(duì)技術(shù)的改進(jìn)來(lái)減少對(duì)資源的利用，為以后的子子孫孫做出貢獻(xiàn)。雖然國(guó)外的技術(shù)非常的先進(jìn)，短時(shí)間內(nèi)我們也追不上，但是只要持續(xù)努力，共同合作就能為節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境出一份力。在電力資源方面，改變傳統(tǒng)的技術(shù)，利用變頻調(diào)速技術(shù)提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，并且逐步完善技術(shù)，革新技術(shù)，推進(jìn)電力系統(tǒng)的逐步完善。

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作者簡(jiǎn)介：吐魯娜依·吾買(mǎi)爾江（1972-），女，本科，伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，研究方向：電氣自動(dòng)化。