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摘要：随着技术的发展，变频技术的应用越来越广泛，通过有效的使用，不仅能够达到多种应用，而且有效地节约能耗，降低成本，受到了广泛的关注。在地铁运行的过程中，地铁机电设备是一项能源消耗很大的项目，在具体的使用过程中，通过变频技术的有效利用能够大大地减少地铁车站各方面的能源消耗，降低运行成本。因此文章重点就变频技术在地铁机电设备中的节能应用展开分析。
关键词：变频技术；地铁机电设备；节能应用
在城市交通运输中，地铁运营耗能巨大。随着城市轨道交通网络化运营时代的到来，地铁的能耗问题引起了各个地铁城市的密切关注，如何降低地铁车站设备耗能问题逐渐成为轨道交通运营单位关注的焦点，也是迫切需要解决的实际问题。随着社会科学技术的发展，变频技术应运而生，在使用变频技术的过程中，使得机电设备的使用能够保持稳定的电压，减少能源消耗。应用在各个方面，带来了巨大的市场潜力和经济效益。在地铁机电设备变频技术的使用过程中，有着不同的变频技术的应用模式，降低了能源的消耗，节约了成本。
一、变频技术的基本原理
变频技术的实际应用是将不同机电设备中所使用的固定频率变为一种能够根据需要变换、调节、可利用的资源。调速技术作为变频技术中最活跃、发展最迅速并最快被人们所接受的一种技术，指的是结合机械设备、强弱电的综合性较强的一种技术。该技术通过半导体元件将工频电流信号转变为所需频率，或者是将交流电转变为直流电，其中需要逆变器控制电流。对于调节电压也具有很好的效果，同时这也可以帮助机电设备达到无极调速的状态。变频技术就是通过转换电流频率来控制电机转速，进而保证机电设备平稳、节能运行状态的技术，该技术在自动调控的作用下来提高设备的运行效率，进而达到节约机电设备能源消耗的目标。
二、变频技术在地铁自动扶梯中的节能应用
绝大多数的地铁车站内都配有自动扶梯，自动扶梯在地铁机电设备中属于能耗比较高的一类。这是因为自动扶梯以额定速度运行，也就是在较长时间内处于启动并运行的状态，这也就在很大程度上造成了电能的浪费。为了减少地铁机电设备中电动扶梯对于电力资源的消耗，应该在地铁站内合理应用变频技术。在大量的实际数据统计中可以发现将变频技术应用于电动扶梯之后，在节能方面的效果很显著，这体现在能耗同在应用变频技术之前相比降低了50%左右。将变频技术应用于地铁电动扶梯的空载运行状态时，可以通过降低运行速度来降低电动扶梯的供电频率，进而达到降低电力资源消耗的目的。但是，在自动扶梯载客运行时，变频控制系统会自动地将运行速度改变为额定运行速度，一旦乘客不在自动扶梯之内就会自动再次改变运行速度进入节能的运行状态，如此循环就可以在很大程度上达到节能的目的。同时可以看出电动扶梯的运行速度与其供电频率之间存在一定的联系，且两者之间的关系是正相关的状态。
自动扶梯在高速运行的状态下供电频率是最高的，然而在低速运行状态下的供电频率是较低的。从中可以看出只有当电梯长时间地处于低速运行状态时才可以将节能效果更好地体现出来。变频技术在其中的应用可以帮助自动扶梯在空载运行的状态下一直处于低速运行，进而通过降低供电频率与设备能耗来实现节能的目标。
三、变频技术在地铁中央空调中的节能应用
（一）变频技术在风系统中的节能应用
将变频技术应用于空调风系统之后，再在空调中添加电动调节阀，该阀门的使用是以回风温度自动控制气体的进出为依据，使得排风系统中变频器同水系统中的变频器可以相同地将运行频率控制在合理的范围之内，也就是在30-50（Hz）之内，对不同的风机在运行时排送风的温度以及所使用的电量都应该加以监测，通常检测所使用的设备是专门的传感器。
风机排风携带的温度以及送风量的大小将直接影响整个地铁站内的温度，如果温度过高或者是过低都将不利于乘客的健康，将变频技术在中央空调中加以应用可以将空调产生的过高或过低温度调节到乘客适宜的温度，这样可以在很大程度上防止乘客中“空调病”的发生。例如两台功率相同的回排风机不但可以在工作工频的状态下运行，也可以在变频状态下运行。因此，地铁车站内应以站内温度、室外温度等为依据，使用智能控制来调节并控制回排风机的新风阀的开度、运行频率以及排风阀的开度等。在所需要的回排风量超过单台风机的额定送风量的情况下，一台设备应该处于工频的运行状态，另一台可以在变频的状态下运行。如果回排风量的需求比单台风机的额定送风量较小时，就可以将其中的一台设备关闭，另一台设备可以在变频状态下运行。从而达到节能的效果。
（二）在变频式多联机中的节能应用
由于气候的变化与地域的不同，在地铁中并不是时时刻刻都需要进行制冷与制热工作，通常情况下制冷操作在季节交换或者是晚间的时候不需要进行的。一旦停止供冷作业，中央空调就会关闭以节省能源，这时就需要变频式多联机来代替中央空调的工作。变频式多联机同中央空调相比有很大的不同，两者之间的区别就在于后者采用的是大系统供冷方式，而变频式多联机则采用的是小系统供冷方式，这两者之间机械能相比必然是小系统的供冷方式在节能效果方面更加明显。同时，变频式多联机中采用的小系统供冷方式在实际运行时带来的能源效益也存在巨大的发展空间。
（三）变频技术在水系统中的节能应用
变频技术在中央空调中水系统方面的应用原理主要是通过变水量系统代替原来使用的定水量系统，加入可以根据温度变化来自动调节的不同类型设备来运行的。不同的冷冻系统上都配有一个变频器，在变频器的运行过程中应该将其运行频率控制在固定的范围之内。其中传感器的主要作用是记录冷冻水的温度并将其反馈给相应的人员，同时也应该检测水系统中的水压情况，传感器可以将其中发现的异常情况进行调整在中央空调的各项改变中，冷冻水的总流量以及不同设备的实际用电量也应该在检测与控制的范围之内。也就是说变频技术应用于中央空调水系统之后，对于水系统的正常运行具有很重要的现实意义，从延长设备使用年限的角度来看，变频技术的应用降低了地铁在中央空调方面的资金成本。
（四）变频技术在中央空调中的综合应用
中央空调中变频技术的应用涉及到的方面较多，其中包括冷冻泵、空气处理设备等装置的整体构造，这就在无形中降低了空调对于能源的消耗。中央空调电量负荷值的降低及其整体系统节能效益的提高、运行中绝大多数设备，在变频技术应用之后都获得了很大的帮助。
四、结束语
现阶段我国变频技术在地铁站中的应用越来越深入，应用的设备也是越来越多，变频技术的应用可以极大地提高机电设备的节能效果。通过分析得出，使用变频技术自动扶梯电力资源的节约每天大约在50%左右；变频技术在通风空调中的应用也可以极大地降低整体运营成本与能源消耗量。一般情况下，风系统的节能可以达到50%，水系统的节能可以达到25%，而变频式多联机的使用在提高小系统实际节能效果方面具有比较显著的作用，其中的节能比例可以高达51%。地铁的整体运营节能可以超过20%。
总之，变频技术在地铁机电设备中的合理应用可以大幅度地减少机电设备在运行中对于能源的消耗程度。伴随机电设备运行能耗的减少，也可以达到节约地铁运营成本的目标，进而实现我国地铁行业的长远发展。
参考文献：
[1]鲁店.变频技术在武汉地铁11号线东段工程机电设备中的节能探究[J].居业，2019（06）
[2]张倩.变频技术在地铁机电设备中的节能应用[J].现代物业（中旬刊），2019（01）