變頻技術在電力傳動節能領域的應用

摘 要：隨著社會經濟的發展及科技的進步，我國民眾生活質量得到了質的提升，民眾生活和工作的方式發生了極大的改變，對資源的耗費越來越多。電動機在社會生產和民眾生活中的應用為民眾提供了便利，大幅提高了民眾的生活質量，但是由于多方面因素的影響，電動機在工作過程中對資源的浪費較多，并不符合現階段我國發展理念，不利于我國社會經濟的長久發展。變頻技術的出現改變了以往工作中對資源過度消耗的狀況，在電力傳動節能領域得到了較為廣泛的應用，在一定程度上提高了對資源的利用效率，促進了社會經濟的進一步發展。

關鍵詞：變頻技術;電力傳動;節能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.143

0 引言

現階段，我國社會經濟發展突飛猛進，對資源需求量大幅增加，在一定程度上加大了環境的壓力，阻礙了社會經濟的進一步發展。目前，我國已經認識到了現階段發展過程中存在的問題，并積極采取措施進行應對，將資源保護提升到了關乎國家未來發展的高度。目前，我國社會生產過程中所使用的電機較為落后，對資源的利用率較低，不能滿足現階段社會發展的需求。因此，變頻技術在電力傳動節能領域的應用是十分必要的。

1 工業對變頻技術的要求

現階段，我國工業生產企業使用的電機較為落后，在生產過程中對資源的需求較多，加大了我國資源壓力，阻礙了社會經濟的進一步發展。電力傳動節能理念的出現恰好能夠滿足現階段社會發展的需求，能夠大幅提高資源的利用效率，減少企業的生產支出，擴大企業的競爭優勢，促進企業的進一步發展。目前，我國工業生產中使用的電機輕載現象較為嚴重，對資源的消耗較多會加大企業的生產支出，影響企業的利潤，而高效節能型電機由于價格昂貴、技術復雜等因素的影響，在實際生產中的應用較少。變頻技術能夠克服現階段工業生產過程中面臨的難題，促進企業的進一步發展，得到了工業生產企業的高度認可和一致好評[1]。

2 電動機輕載情況現狀

在過去很長一段時間內，我國工業生產過程中多是采用三相異步交流電動機，這種電動機具有價格低、便于操作、性能穩定等優勢，在實際生產中發揮了較好的效果，在工業生產中發揮著不可替代的作用。但是值得注意的是，這種電動機在使用過程中對資源的耗費較多，并不能符合現階段我國社會經濟發展理念，不利于社會經濟的長久穩定發展。在電動機工作過程中，電機負載功率和電動機功率不相匹配，會導致轉矩和電流出現誤差，進而影響資源的利用效果，加大企業生產支出，影響企業的經濟利益。

3 變頻調速的方案

（1）變壓變頻控制。主磁通在電動機運行過程中發揮著至關重要的作用，對電動機的電壓和頻率有著不容忽視的影響。在對電動機的速度進行變動時，電流和主磁通之間是成正比的，電流會隨著主磁通的增大而增大，而且功率因數會在功率零消耗時呈現出遞減的趨勢，導致發動機的溫度上升。主磁通的減少會導致子磁通電動勢的變化，進而影響轉子的轉矩。設計人員通過利用這種機制對電動機進行控制，進而實現電動機變頻的目的。但是值得注意的是，變壓變頻控制方案在進行轉矩變化時會受到速度的影響，可能會導致電壓的損失。而且利用這種方法對電動機進行控制時難以準確把握時機，會存在一定的誤差。

（2）轉差頻率控制。工作人員可以利用轉差頻率對電動機進行控制，進而實現電動機的變頻目的。工作人員可以通過變動轉差頻率的輸出實現對電動機轉速的管理。利用這種方案對發動機進行控制時進度較快，應用范圍較廣，而且能夠實現對誤差的嚴格控制，但是這種方案也具有自身的缺點，這種方案對電動機的控制力度較少，并不能保障工作開展的質量，在工作開展過程中應對定子電壓進行嚴格的管理，進而確保轉差頻率控制工作的質量。

（3）矢量控制。矢量控制方案主要是通過控制定子來實現對電流和轉矩的管理。進而使轉矩符合工作的需求，實現電動機的變頻。對滯留電動機的管理能夠實現對異步電動機的電流管理和引導，定子電流矢量也會隨之發生變化，并最終影響電動機的轉矩。這種方案在實際生活中的應用對工作人員的要求較高，需要人員對工作進行嚴密的計算，否則便會出現極大的誤差，進而影響工作開展的質量。這種方案也有著自身的優勢，其能夠快速高效的實現變頻的目的，并且能夠長時間維持下去[2]。

（4）轉矩控制。工作人員經過科學細致的計算能夠對電動機的運行情況進行全面的了解，在和標準值進行比照后對電壓矢量進行管理，通過調整磁通量來實現對轉矩的管控。實際轉矩和對應標準之間誤差較大時，定子磁通量也會發生較大的變化，進而影響電動機轉矩。這種方案的開展進度較慢，實際應用范圍較小。

4 影響變頻技術在電動機中應用的因素

（1）諧波危害。諧波危害是影響變頻技術在電動機中應用的主要因素，變頻技術在電動機中的應用會導致電動機內出現高次諧波，進而影響發動機的正常工作，甚至會影響電網的正常運行?，F階段，多是從防止諧波產生和阻礙諧波傳遞這兩個方面對諧波進行控制，盡可能的減少諧波對發動機的影響。

（2）電動機功率零件耐高壓能力差?，F階段，變壓器并不能滿足電動機的工作需求，會對變頻器造成一定的影響，導致變頻器并不能發揮出自身應有的作用，進而影響變頻技術在電動機中的應用。因此，如何提高變壓器耐高壓能力，確保變頻器的穩定運行，是現階段生產企業面臨的一大難題[3]。

5 結論

綜上所述，變頻技術在電力傳動節能領域的應用是十分必要的，能夠提高電機對資源的利用效率，減少企業的生產支出，實現企業經濟利益的最大化，促進了企業的進一步發展。目前，變頻技術在電力傳動領域的應用還存在一些阻礙，并沒有發揮出變頻技術應有的作用，工作還需進一步改進。本文從工業對變頻技術的要求入手，細致的闡述了電動機輕載情況現狀，提出了一些變頻調速的方案，并對影響變頻技術在電動機中應用的因素進行了較為全面的梳理，以期能夠為社會經濟的長久發展提供些許幫助。

參考文獻：

[1]時杉杉.基于變頻技術的地源熱泵空調系統節能改造研究[D].廣西大學，2008.

[2]徐玉紅.變頻控制調速技術及其在鍋爐控制系統中的應用[D].貴州大學，2006.

[3]金光哲.大功率同步電動機自控變頻式軟起動技術研究[D].哈爾濱工業大學，2014.

作者簡介：韓彥春（1983-），女，遼寧朝陽人，碩士研究生，研究方向：電力電子及電機控制與仿真、科技信息情報等。