佛山市顺德区金泰德胜电机有限公司 528308
摘要:电机拖动与电能生产直接相关,电机拖动时采用变频调速技术能够提高电能生产的速率和质量,而且变频调速技术能够减少电机拖动时的能源浪费,体现了节约、节能的优势,电机拖动中合理分配变频调速技术,能保障电能生产的效率。本文主要探究了变频调速技术的优势,变频调速技术在电机拖动的应用以及提高电机拖动变频调速技术可靠性的方法。
关键词:电机拖动;变频调速技术;应用
引言
所谓变频调速技术就是对电机的电源频率进行调整,从而使其工作转速进行改变。与传统电机只能定速运行的模式不同,变频调速技术彻底了改变了电机的运行模式,使电机可以在拖动负载没有任何改变的情况下,就能针对工艺的优化调整需求对转速输出进行改变,进而达到提升运行质效的目的。经过多年的发展,变频调速技术已经衍生出了多种控制形式,比如矢量控制、模糊控制等等,而且表现出了巨大的应用优势。
一、变频调速技术的概述
变频调速技术指的是依据电机转速会直接受到工作电源输入频率的影响关系,通过对电动机工作电源频率进行改变,而对电机转速进行适当调整。随着科学技术的发展,如今在我国的日常生活和工作中,已经开始广泛的应用变频调速技术。目前,已经出现了诸多的变频调速控制方式,如直接转矩控制、矢量控制等等。数字控制技术的发展以及半导体技术的普遍应用,不仅在高性能范围内开始应用矢量控制,在驱动领域以及专用驱动领域内也开始广泛应用矢量控制,并且在人们日常生活的家用电器中也开始广泛应用,如变频空调、冰箱等等。此外,在一些其他的领域内也开始应用交流驱动器,如工业机器、电动汽车等等。
二、变频调速技术的优势
在过去相当长的一段时间内,电机主要采用的是自流驱动,比如广泛应用于煤矿生产等领域的电机。在自流驱动下,自流串激电机虽然表现出了良好的牵引性,但也存在一定的缺陷,比如随着电机负载转矩的增加,转速不得不降低。在变频调速技术还未出现应用前,这种情况只能依靠以下两种方式进行调节:一是在主回路上串电阻;二是使用自流斩波器。这两种调节方法在实践应用中都表现出了一定的缺陷。比如主回路串联电阻虽然实现方式简单,但会产生较大的能耗,而自流斩波器虽然在一定程度上改善了能耗较大的问题,但自流电机的固有缺陷始终没有得到真正意义上的改善。变频调速技术的出现使得以上问题得到了较好的解决,并且具有以下优势:第一,维护工作较简单,不需要占用较长时间,而且维修的间隔频率可适当延长;第二,启动转矩较大,并且拥有极佳的调速性能;第三,具备较强的节能降耗特性,可以大大降低运行成本;最后,采用变频调速技术时,其速度改变的过程非常平稳,对电网的冲击影响几乎可忽略不计。综上可知,变频调速技术具备极大的应用优势,其未来必将在电机转速调节和控制领域得到更为广泛的运用。
三、变频调速技术在电机拖动的应用
电机拖动在电力系统中包含很多项目,电机拖动在电力系统运行阶段中能够通过自身的电压对电流的电压数值进行控制输出,对电力系统的整体运行情况进行控制。在电机拖动中应用变频调速技术,对运行方式的改变具有积极作用,提供电磁兼容的条件,该技术对给定速度进行设计,依据电机拖动电压提供进行速度的控制,该技术具有其独特的优势,如平滑性,范围大,可以对电机拖动性能进行优化和完善。在电机拖动中应用这一技术,主要表现在两方面,一个是无功补偿,另一个就是负载标准,下面对就这两方面进行具体的分析。
1、无功补偿
电机拖动中应用变频调速技术,根据这一技术设计了无功补偿,这种技术能够提升电力系统供电效率,合理运用负荷变换,在电机拖动中给变压器和输配电线路提供补偿损耗。在电机拖动中应用变频调速技术具有积极作用,依据变频调速技术的标准给电机拖动选择相应的无功补偿设备,进而提高电力系统中的电机拖动功率因数,可以极大的减少电机拖动过程中产生的电能损耗。需要慎重的选择无功补偿设备,要满足电机拖动的实际需要,在电机拖动情况下对投切的电抗器以及电容器进行有效的分析,保证无功补偿设备和电机拖动条件一致,科学选择电机拖动设备,这样就可以平衡电机拖动中的电能功率。由于无功补偿要遵守就地平衡,在电机拖动中应用变频调速技术就需要重视分层分区,确保正确调节电机拖动的速率,改善电力系统中电压分布,加强电力系统的电能质量。
2、负载标准
电力系统在电机设备中装置了许多半导体器件,容易出现热负荷超载问题,因为这种器件易出现发热问题,且发热时间很短,短时间内就会造成热负荷超载,会对电机拖动的安全产生不利影响。半导体器件在电机中之所以会发热就是因为受到电机拖动速度的影响,在电机拖动中应用变频调速技术时,需要关注变频调速的负载标准,以此为指导对这一问题进行预防,进行不断的优化变频调速技术在电机拖动中的应用。在电机拖动中应用变频调速技术需要对负载标准类型进行划分,这就需要按照电机拖动的具体情况进行落实,类型主要有三个:第一,变频调速控制背景下的电机拖动运行,额度输出和电流输出值是一样的,这种情况下是不会出现负荷过载现象的;第二,电机拖动需要在不间断的状态下输出基本负载电流,负荷过载的比例是50%;第三,在其他状态下,电机拖动负载时间比较长。在对负载标准进行分析时,主要按照两种情况对变频调速技术应用进行安排,需要清楚确定变频调速的范围,这就需要依据电机拖动的机械负载性能进行分析,正确选择变频器。
四、提高电机拖动变频调速技术可靠性的方法
由于变频调速技术的应用是以变频器为载体,所以为了确保电机拖动的稳定,就必须促使变频器的可靠性提升。现实中,考虑到温度会对变频器的运行性能和可靠性产生直接影响,温度过高就会对变频调速产生限制作用,所以必须注意做好降温冷却措施。一般而言,提升变频调速技术应用可靠性的方法主要包括以下几种:第一,选择大功率的变频器,并在其上安装换气扇,使变频器周围的热空气能及时排出,从而实现对变频调速温度和环境的优化;第二,考虑到电机和变频器的运行环境一般都是封闭的,所以散热还必须借助空调,比如在柜内安装相应的空调设备,通过空调的冷却作用对柜内温度进行控制,进而实现对运行温度和环境的有效控制;最后,通过对通风管道的优化设计来提升降温冷却效率,进而实现对变频器温度的有效管控。
五、结束语
综上所述,电力系统运行是否稳定安全对社会生活的健康长久发展起到至关重要的作用。因此,我们必须不断地改善电力系统,为社会生产生活提供便利和保障。将变频调速技术应用到电机拖动中具有积极作用,不仅改善了电机拖动的运行方式,调整电机拖动速度,而且也能降低运行能耗。为了确保变频调速技术的应用效果,应合理规划好变频调速技术,为电机拖动运行提供规范的标准;正确地选择变频调速装置,充分发挥出该技术的作用;减少电机拖动的运行能耗,提升拖动效率。
参考文献:
[1]杨源.变频调速技术在电机拖动中的应用[J].通讯世界,2017(9):214.
[2]康彦婷,李柏霖.电机拖动中变频调速技术的实际应用分析[J].中国新技术新品,2017(20):20.
[3]李睿.电机拖动中变频调速技术的实际应用分析[J].科技创新与应用,2017(12):275.