農村機電排灌工程中變頻調速技術的應用

劉雷

水利水電建設中，機電排灌工程是關鍵，通過應用變頻調速技術不僅可以實現農民增收增產，而且促進了農業快速發展。

1.1 原理分析

在農村機電排灌中，變頻調速技術能夠被廣泛應用主要是由于其安全系數較高，并且穩定性好。技術原理主要是通過電機轉速、工作電源間輸入頻率正關系，以此為基礎將電機工作電源頻率改變，進而實現轉速改變。通常情況下，高速方式不同重點就在對交流電動機同步轉速發生了變化，也可使同步轉速不發生變化。調速能耗由高、低效兩種調速方法組成，高效調速指時轉差率沒有任何變化，此時無轉差損耗形成。

1.2 變頻調速系統分析

關于變頻調速系統，如果要想更好的分析以及得出最終的結果，就要通過不同的公式運算，比如，定子繞組反電動勢：

E1=4.44KE？f1？N1φ1

此公式中KE表示的是繞組系數，而f1則表示的是施加和定子繞組上電源的頻率，N1表示的是定子每一相繞組匝數，φ1表示的是每極氣隙磁通量有效數值。在運行工頻的時候，f1=50Hz，E1數值變化非常小，磁路、勵磁電流同樣也沒有太大變化。運行變頻的時候，因為V/f的數值處于恒定，此時電壓受頻率影響有所降低，如果定子電流一樣，而f1數值大且低頻，V、f1、E1小，此時每相電動勢涉及到的有效數值都會有所降低，造成等效勵磁電流下降，減小了電機輸出轉矩，電動機荷載能力會受到較大影響。所以，要以具體負載大與小、轉矩輸出實際要求為重要依據，進而從中甄選出合理的電壓補償數，并制定科學的方案。

2.1 應用成效

第一，可將電動機實現平滑式啟動，而且平滑停車、啟動限制電流、軟啟動等可以根據不同的負載能力進行恰當的調整，減少電流啟動時給予電力系統的沖擊力，降低水錘效應，設備使用壽命延長。特別是當排水出口處于季節性河流農田排澇泵站時，可保證啟動更加安全，運行更加有序，使抗災需求得到滿足。第二，節電功能較為突出，根據水量控制抽水量，輕載時，低輸出，節能降耗目的達到。第三，可將轉速無級調整，以免出現設備共振點，減少了轉動時的噪聲。第四，啟動過流值時，可同時調整過載值。第五，可顯示輸入電壓、運行電流，自動檢測故障，并且準確記錄下來。

2.2 應用缺陷

農村機電排灌工程實施時，同樣也會有局限性，例如設備運行環境惡劣，而且變頻設備需要投入的資金很多，主要是由于其技術含量、要求、保密性較高。若變頻設備運行時發生故障，必須要由原廠家來維修，無形之中增加了成本支出。變頻設備運行時，輸出電壓、電流會有波形產生，這也在很大程度上影響到了電動機、電源的正常運作。

2.3 應用建議

第一，選擇工作做到位，保證科學合理。農村機電排灌工程的實施，要對工程應用的地質條件進行系統化、多維度考量。除了要認真勘察地質、水文以外，還要了解土層、夾層、透水層等具體情況。另外還要深層次分析巖土物理數值，給予具體建議。第二，優化泵站選擇，工作人員要站在經濟、技術角度，通過不斷對比，設計以及優化方案，確保方案最佳。除此之外還要評估站址水流、地形、地質等。第三，優化建筑物選型以及建設。分析建筑結構尺寸、高程等相關的數據，確保其操作性較強，評估方案，確定是不是與目前水利建設需求匹配。第四，強化業務培訓，新時代新技術，農村機電排灌工程中變頻調速技術的應用同樣需要精湛的業務知識，為此，相關部門要加大培訓力度，確保工作人員能夠靈活掌握變頻調速技術，一方面實現技術安全使用，另一方面有利于技術宣傳和進一步推廣。

綜上，變頻調速技術在農村機電排灌工程中應用，提高生產力的同時實現了節能降耗，綠色發展，雖然當前存在一些缺陷，但是通過不斷優化與改進，必定能夠做到揚長避短，促進農村水利水電建設發展。