电机变频控制节能技术的应用探讨 费平华

发表时间:2020/7/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:费平华
[导读] 摘要:我国人口众多,人均占有资源量很少。
        (33050119791208XXXX  浙江杭州  311401)
        摘要:我国人口众多,人均占有资源量很少。所以,为了不断提高人们生活质量,推动社会发展,必须不断创新与改善节能技术。电机变频控制节能技术凭借其有效降低能源消耗的特点,在多个领域得到广泛应用,受到人们的重点关注。现阶段,我国制造业、加工业等都需要使用各种电机,电机变频控制节能技术的应用可以有效解决电机运转过程中能耗过大的问题,降低企业生产成本。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对电机变频控制节能技术的应用探讨提出了一些建议,仅供参考。
        关键词:电机变频控制;节能技术;应用分析
        引言
        电机变频控制及节能技术的应用研究,为员工增加了技术改进点,改变了电机在设备中的运行方式,减少了电机过热和电能浪费,充分利用了电机变频驱动能力,稳定了电机设备中的电压等,为电机设备的使用提供了质量保证,并增加了工作人员在电机中的变频控制部分,我们应该能够调整电机的发展方向,跟上时代的潮流。
        1、变频控制技术的相关概述
        1.1概念
        变频控制技术是在现代科学发展背景下出现的一种高新技术。简言之,是指利用现代科技手段和设备,通过改变电流频率,实现节能高效的技术。变频控制技术可以应用于许多工业和机电设备领域,包括煤炭工业。变频控制技术在煤矿机电设备中的应用,可以降低煤矿生产能耗,提高煤矿综合效益,在煤矿工业中具有很大的发展前景。
        1.2原理
        变频控制技术的基本原理是利用变频器实现对电频率的控制。变频器是一种结构复杂的设备,主要由电源板、电极电容和控制面板三部分组成。对于一些传统的机电设备,由于不使用变频器,其电流频率不能改变,只能在恒定状态下长时间运行。然而,在恒定状态下,机电设备无疑要消耗大量的能量,随着时间的推移,这将影响设备的使用寿命。机电设备采用变频控制技术,即采用变频器,可灵活改变设备运行速度,并可根据实际生产需要调整设备运行状态,从而避免大量不必要的能源消耗,最终达到节能增效的目的。具体地说,在采用变频控制技术的机电设备运行过程中,所需的电源频率首先由整流装置进行处理,使原来不可调的电压和频率的交流电转换成可调的直流电,然后将振幅和直流电源的频率将根据实际生产需要进行调节,最后通过逆变器将直流电源转换为设备运行所需的交流电,用于驱动设备进行生产。另外,一般来说,为了充分发挥变频控制技术的作用,除了使用变频器外,还需要配备空气自动开关、消声器等相关辅助装置,这样才能更好地保证电流输出的安全稳定。
        2、认清电机变频控制节能技术的发展状况
        认清到电机变频控制节能技术的发展,是电机变频控制节能技术有效应用和研究的前提。只有了解电机变频控制节能技术的发展,才能确定工作目标,有计划地开展应用研究。认清到电机变频节能技术的发展,让工作人员看到电机变频节能技术的现状,了解电机变频节能技术在实际应用中的主要支撑点,从几个主要方面考虑电机变频控制的节能技术,使对电机变频控制节能技术的分析更加深入。工作人员在认识到电机变频控制节能技术的发展时,会对电机变频中的电机转速和闭环频率进行分析,找出其在静态或动态时的频率,找出电机变频中的漏洞,查看通过电机变频的电流状态,了解电机变频控制节能技术的切入点,设置相位参数、检测日期等。
        3、电机变频控制节能技术的应用分析
        3.1电机变频软启动
        电机水泵由水源头进行水输送,通过压力测试,及时记录水管运输压力,通过压力与流量的正比比较对应压力值与流量值。通过电信号的转换与输送,调整调节器的相关部件,根据标准阀值进行设定,以电信号所传输的数据为基础进行额定数值对比,通过范围设定降低误差。

变频调速器将变频系统中误差数据等信号进行传输与转变,通过调整电源输出频率,为电机水泵提供使用方式,以变动调整自身电机转速,充分体现转速调节的优势与作用。电机水泵在实际操作中应用变频技术的主要原因即是,其功能性与优势较于其他技术而言较为先进,且能够最大程度节约资源,降低能源消耗。相关人员在进行变频技术应用时,通过实验对比发现,采用调频技术的电机水泵与未采用调频技术的电机水泵相较而言,能节省20%-40%的能源,而将其转换为经济效益其实能够降低行业内部成本的5%左右。变频技术,在实践中以交流电转直流电、直流电转交流电为主要形式,其次即是交流电直流电共同转为交流电形式,在社会生产实践中,交流电转直流电的形式已经应用于社会的各个领域中,通过回路整流、逆变电器、电路滤波器等部件,将其主要发展形式及时通过直交流电的有效应用转变为回路整流器。当交流电转换为直流电时,其交流电仍存在电路中,而电流滤波器的主要作用即是滤除交流电,通过对电流的有效过滤,降低其中杂质含量,使其电流在工作时更加稳定与有效。除此之外,电源的输出,以应用电流逆变器为主,通过与回路整流电正好相反的作用应用在电机水泵中,其主要作用即是将电路中所存在的直流电转变为交流电,通过有效的电路构造实现桥式电路。桥式电路作为交流电电流的主要输送形式能够高效输出交流电频率,通过对电机频率的控制有效调整电机转速,使其在规定范围内进行工作。调频控速过后的电机电流降低电源使用频率,延长电机水泵的使用寿命,而且能够优化电机水泵的工作环境,将电机水泵的维修费用控制在一定范围内。
        3.2功率因素补偿节能
        一般情况下,电机在正常运转过程中都会产生一定的无用功,主要由于机械设备在设计制造以及系统建设时存在一定的不足。电机运转中产生的无用功会加大电机的运转负担,加快机械设备的线路老化,还会造成机械设备发热,减少机械设备的使用寿命。电机变频控制节能技术的应用可以改变电机变频器的内部滤波电容,增加电机功率因数,减少电机产生无用功率,降低电机的能源损耗。无用功率的减少变相的提高了有用功率,提高了电机的工作效率,保证了电机的正常运转,减少了电力损耗。
        3.3电机变频节能
        电流与水流在能量消耗方面具有一定的相似性,人们在研究如何节约电能的时候可以参考水流的相关原理。根据流体力学的公式:功率=流量*压力可以明显的看出,功率的大小与流量呈现正比例关系;流量的大小由转速决定,流量与转速也呈现正比例关系;而压力的大小由于转速的平方呈现正比例关系。所以,功率的大小与转速的三次方呈现正比例关系。电流也是一样,想要有效减少电机的能源损耗,就要从电机的转速方面入手,将电机的转速降下来,电机功率就会出现三次方的节能效果。电机变频控制技术的实践应用,可以在用户需求降低的前提下,通过变频调节功能降低电机的转速,从而实现电机控制节能的目的。例如变频空调、冰箱等,用户对风量和冷藏的需求出现降低时,可以通过变频调节来降低其实际共工作功率,减少电量的消耗。
        结束语
        随着国民经济的持续健康发展和人民生活水平的提高,变频节能电机产品在工业和人民生活中发挥着越来越重要的作用。但目前,我国高效电机市场占有率在整个电机市场中相对较低,多数企业仍采用能耗高、效率低的普通电机。改革开放以来,我国已进入可持续发展的战略阶段,这对各行各业提出了节能减排的要求。电机变频控制技术可以根据负载的需要改变电机的驱动功率,减少电机运行中不必要的能量损失。随着电力电子技术的不断发展和国家节能环保力度的不断加大,电机变频技术得到了进一步的拓展和完善,特别是在冶金行业,充分利用变频技术对风机、泵等负荷进行节能改造日益普及,为冶金企业创造了明显的经济效益和安全稳定的生产环境。
        参考文献:
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