摘要：我国的物质资源因发展消耗较多，要想在真正意义上得到可持续发展，应将节能降耗措施利用其中，同时现代化技术进行有效应用，这样才能建设出环境友好社会。在电力机电设备中，变频技术具有重要作用，同时也具有良好的应用。
关键词：机电设备；变频节能；应用
引言
变频节能技术是由变频与节能两个部分组成， 变频是指通过对供电频率进行改变， 实现调节负载的功能， 并有效降低功耗，延长设备的使用期限等作用。节能是通过调节节能、无功补偿等方式降低损耗。
一、变频节能技术概述
1.1变频技术在电力设备应用中的重要性
该技术在实际运用中，主要表现方式为自动化与智能化，这两项技术在变频技术中的应用，极大地促进了该技术在电力机电设备中的运用，并有效发挥该技术在电机、机电设备中的重要作用。变频技术还有一大特点就是功能多样，以丰富的功能实现对资源的有效利用。我国在社会经济发展中，出现只注重发展，忽视对环境的治理，造成我国大量的能源消耗与环境问题。为实现对能源的有效利用，降低对环境的污染，实现可持续发展还需要加强对节能减排最新技术的运用。变频技术在电力机电设备中的运用，有助于提高企业的社会效益与经济效益。
1.3变频器实际作用
该技术在变频器中的应用，能够有效提升电网质量。变频设备在进行启动的过程中是以软件的形式进行的，这样能够实现设备启动的稳定性，降低对电网的冲击力。在非线性电力电子元件的应用下，将变频器进行调整，以脉动的方式获取电流。在获取电流之后，形成脉动电流。在脉动电流的作用下，使得设备的电压出现变化，并对电网造成谐波干扰。同时，还有助于实现电机的稳定运行。电机通过对变频的调速提高电机运转的稳定性。在变频调速中，以低频开始，并在速度变化中逐渐变得稳定。变频节能技术在变频器中的节能原理：在电机运转中转速从N1到N2，电机机轴的关系：P2/P1=（N2/N1）3，其中P是电机轴功率。
二、电机调速的方法
电机调速的方法有变极调速、变转差率调速、变频调速三种，以下介绍这三种方法的具体原理和特点。
2.1变极调速
变极调速是通过改变的电机的定子绕组的接线方式，改变笼型电动机定子极对数的方法进行调控。因为电机定子绕组的磁极对数只能成对的改变，所以转速也只能整倍数来调节。
2.2变转差率调速
变转差率调速的原理是改变电源电压和转子绕组的电阻。其缺点是如果输入电压会使最大转矩下降很多，就会造成电机无法启动的现象；如果电机串联电阻，还可能大部分的功率消耗在电阻上，出现效率大大降低的现象。这种方法具有局限性，只可以用于绕线型转子串电阻。以上两种方法都属于有级调速。
2.3变频调速
变频调速可以调节其转速，使其调速的平滑性、稳定性以及经济性都非常高，这种调速方法属于无级调速。应用比较普遍。变频调速，顾名思义通过调节交流电源的频率改变其电机的速度。电力系统中的电源特点是固定频率的交流电，这时，就需要一台变频器对其完成变频任务。变频器是控制交流电机的装置，它的作用是将频率固定的交流电交换成频率连续可调的三相交流电源。变频器的输入端（R，S，T）接电源，其输出端（U，V，W）为频率在一定范围内连续可调的三相交流电并接至电机。
三、变频器的工作原理
变频器从结构形式上可分为两种型式：交直交型变频器和交交型变频器。在电力行业中大部分普遍使用的是交直交型变频器。
变频器根据内部转换的不同形式又分为电压型变频器与电流型变频器两种。电压型变频器的特点是几乎不受外部负载因素影响，在出现短路或运行状态下投入负载容易出现过电流的现象，所以必须在短时间内对其进行保护。电流型逆变器具有电流的可控制性较好的特性，可以有效制约逆变装置换流失败或负载短路的现象，保护极高的电路可靠性。所以电流型逆变器多与变频器一起使用。
四、变频器技术在电力行业的应用
4.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁的原理是晶闸管整流自并励，其特点是结构简单、可靠性高及造价低等。其使用范围已经被世界各大电力系统广泛采用。静止励磁具有其特有的快速性调节，是因为该技术没有励磁机这个中间惯性环节。该技术提供了先进的控制规律，具有良好控制效果。
4.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率的有效因素有水头压力和流量。机组的最佳转速随着水头的变化发生变化。因为风力发电的有效功率与风速的三次方成正比，所以风车风能的转速随风速变化而变化。要想获得有效功率的最大化，机组和风车均可变速运行，调整转子励磁电流的频率，让转子转速叠加后保持输出频率的恒定。这项应用的核心技术就是变频技术。
4.3发电厂风机水泵的变频调速
纵览发电厂风机水泵发电厂的数据，发电厂的长用电量为8％，风机水泵耗电量约占总耗电量的65％，可见运行效率非常低。使用变频器技术，实现风机水泵的变速调节，可以达到节能减排的目的。国内外有大部分的厂家已经掌握低压变频器技术，但是具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多，现在，国内已经有少数的院校和企业进行研究和研发。
4.4太阳能发电控制系统
这是一项新型的开采能源的方式--太阳能，是未来能源结构的中不可代替的重要能源。利用太阳能发电，其原理是将太阳能电池阵列发出的直流电转换为交流电，其中使用的具有最大功率跟踪功能的逆变器是该技术的核心。在国外，日本拥有实施的阳光计划太阳能并网电系统，美国具有西门子太阳能发电厂（7.2MW），而我国实施的送电到乡工程则以10-15kW的独立系统居多。
五、变频器在煤矿设备中的节能表现
变频器的主要特点都体现在变频调速方面。该技术运用到电力机电设备中的节能效果主要体现在以下几点。第一，具有无级平稳调速的功能，确保电机设备等的安全、稳定运行；第二，可以降低变压器和输电线路的容量，减少线损，节省投资，节省电能；第三，启动电流偏低，不会对提升设备和整体系统产生任何冲击，节电效果显著；第四，对设备和系统具有保护作用的功能，而且操作的安全性与稳定性相对较高。
将变频器技术引入到电力机电设备中，可以提高电力机电设备的安全性能，优化电力机电设备内部系统，从而提高机电设备运行效率，达到节能降耗的目的，减少电力企业在机电设备中的投资成本，促进电力企业的合理化发展进程。
六、结束语
近年来，在国家节能减排的号召下，企业为实现社会效益与经济效益，变频节能技术得到良好应用。在对变频节能技术进行应用时，相关工作人员需加强对该技术的研究，并不断加强该技术在电力机电设备中的应用，以有效节约资源，降低能耗，节约成本，助推企业的发展。
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