石俊武 许培培
河南省登封市天瑞新登郑州水泥有限公司,河南 登封 452470
摘要：随着中国经济的发展和工业化的发展，中国区域电力系统的生产和供应面临着巨大的问题。随着经济改革的步伐，中国的电力系统正在加速发展。对于不同的供电企业来说，科学的供电和电力系统改革是供电部门的核心工作。变频器是工业生产和人们生活中最常用的动力设备。具有稳定性高，启动稳定，调速能力强，精度高的优点。变频器是一种常用的节能调速电源设备。另外，在负载异常的情况下，电力传输可以有效避免正常运行，提高电力系统的运行效率。充分发挥变频器的节能，高精度，安全性强的优点。在工厂生产和矿山运营中，最常用的方法是使用变频器来驱动多台电动机。逆变器可以有效地提高电动机的驱动效率。确保电动机在相同功率或小功率下顺利完成拖动工作，提高生产效率。
关键词：变频器；频率控制技术；电机驱动与控制
引言
变频器是工业生产和生活中最常用的动力设备。该变频器不仅可以进行无级调速，还可以有效减少运行故障，提高运行效率，并在负载差的情况下实现节能，高精度，高安全性的优点。在工厂生产，矿山生产等工作中，更常用的变频器方法是拖动多台电机以提高拖动效率，并且电机功率不变，并且在完成小拖动的情况下，提高了生产效率得到改善。
1 变频器的工作原理和分类
变频器由几个处理单元组成。在逆变器的具体应用中，主要涉及主电路，整流电路，对流电路和逆变器。通常有两个主电路，一个是电压型，另一个是电流型。两个主要电路针对不同的目标。电压类型代表电压，电流类型代表电流。整流器是一种二极管转换器，将工频电源转换为直流电源。整流器之后，平波电路改变直流电压。一般来说，逆变器种类不多，但由于分类方法不同，其名称也有所不同。
按照主电路，分为电压源逆变器和电流源逆变器。按照切换方式，分为PAM控制逆变器，PWM控制逆变器和高载波频率PWM控制逆变器。根据工作原理，分为v/F控制变频器，滑差频率控制变频器，矢量控制变频器等。
2 电机变频驱动的优点
为了跟上中国经济发展的步伐，中国的电力系统也进行了改革和发展。在电动机中使用变频器有哪些优势
2.1 节能
变频器主要用于机电控制，通过改变工频来控制电动机的转速。一般分为直流电源和交流电源。在实际使用中，大多数都是交流电源类型，这也是我们将来需要进行更深入研究的原因。如果使用风扇，泵和其他设备，如果不需要满负荷运行，则可以通过变频器降低速度，那么显然可以节省电力。例如，当风扇仅需要额定流量的一半时，我们可以将速度降低到额定速度的一半。如果磁头也可以满足要求，则电动机的功率将减小为三分之一的2/3功率，即仅为额定功率的1/8。此时，在不使用逆变器的情况下，节电不仅仅是减少电流。特别是当设备需要长时间连续使用时，节电效果更加明显。在这种情况下，它反映了逆变器的节能效果。如果生产需要全流量（满负荷），或者无法更换机头，则逆变器无法节省功率。即使会浪费电能，毕竟逆变器本身也会消耗一部分电能。当然，除了调速和节能外，变频器还具有优化功率因数和平滑起停曲线的功能，可以更好地保护电气设备并延长其使用寿命。
2.2 精密控制
在某些现代产品中，我们对精度的要求越来越高。只有确保产品的准确性，才能充分发挥产品的最大使用能力。通过变频器，我们可以很好地控制精度，从而代替了缺乏人为控制的电动机，使产品的生产过程更加精确。
2.3 提高工艺水平和产品质量
变频器还广泛用于各种机械设备控制领域，如传动，提升，挤压，机床等。可以提高工艺水平和产品质量，减少设备的撞击和噪音，延长设备的使用寿命。这些机器的变频控制可以简化机械设备，使操作和控制更加人性化。
有些可以改变原始的工艺规格，以提高整个设备的应用。
2.4 新能源发电
变频系统：风力涡轮机不能通过稀薄的空气发电。通常，双馈发电机需要励磁以产生转子旋转磁场。换句话说，当设备启动时，它必须在外部网络的支持下发电。为了使单元的输出频率达到50Hz，变频器通常需要在速度不确定的情况下进行自动变频。亚同步：当风速低时，当风速太小而不能发电时，磁频率非常高（这也是风速小且设备容易出现故障的原因）。同步：当风速达到7?8m时，是最佳的励磁周期（此时，单位是最稳定的）。它的励磁电流是直流电，这也是发电机的额定功率。超级同步：发电机的最大速度约为1750rpm。发电机处于超级同步状态，风速一般在稳定状态下为12/S?18/s，以保证发电机转速。中心将频繁发声，并且励磁电流将改变180°磁力。此时，发电机的转子和定子发电。当风速超过18/s时，风扇将自动停止工作。
3 电机驱动变频调速技术分析
电力系统中的电气设备是指发电机，电动机和变压器，用于实现电能的生产和控制。电机驱动与电能的产生直接相关。变频调速技术可以提高电动机驱动时电能的产生速度和质量。变频调速技术可以减少电动机驱动时的能源浪费，体现了节能的优点。变频调速技术在电机驱动中的合理分配，保证了发电效率。
4 变频器在电机驱动与控制领域的应用
当电动机以全电压或降压电压启动时，启动电流远远大于额定电流。这种情况不仅会增加电动机本身的铜损，还会增加功率损耗，导致电压波动，从而影响机电设备和电网，甚至影响线路中其他设备的正常工作。为了防止这种情况，电源系统的设计必须增加变压器的电压，这将导致电动机在正常运行中的浪费。
需要精确的模型来构建精确的磁通观测器和速度观测器，因此有必要预测电动机定子和转子的电阻，电感，铁心饱和系数和许多其他参数，这对于带有不确定对象的一般逆变器来说是非常困难甚至不可能的。为了应对这种情况，现代变频器通常具有“自动调整”功能，可以用来参考部分参数测试和设置中可以自动完成的部分，自动调整功能包括长期调整，停机等。类型调整，空载旋转类型调整和在线自动负荷调整。长线调节用于电阻测试和电枢连接线和定子的设置。通过分析和计算静态激励下电动机的电压/电流，可以获得电动机的电阻，电感和其他基本参数。
5 使用变频器驱动电动机时的注意事项
在电动机驱动中使用变频器时，应注意变频器和交流接触器的选择。首先，在选择类型之前，应考虑运行条件，以查看在变频器运行期间多个电机是否可以同时停止和启动。如果不需要随时启动多辆车，则应注意变频器的能力，变频器的额定功率在选择型号时应大于多家车辆公司的额定功率之和。选择类型可以进一步放大。如果需要随时启动或停止电动机，则为了计算所需逆变器的容量，我们应该首先计算电动机的额定功率之和，该额定功率可以随时启动或停止，然后将其乘以总功率减少5到7倍，再加上电动机的额定功率之和，因此无需随时启动或停止。最终值为变频器的选择功率。交流接触器的选择仅需遵守一般规则，并将电动机的额定电流加倍。
6 结语
在不断发展和创新的过程中，频率控制技术的性能也在逐步提高。在改进过程中，它逐渐取代了直流调速技术，并在工业生产过程中得到了广泛的应用。变频调速技术在日常生活中的应用价值越来越高。变频控制技术已成为电力使用和供电的关键技术。作为电力系统中最常用的设备，变频器在变频控制技术的支持下实现了电动机的驱动。变频控制技术在实际生产工作中，充分发挥驱动多组电机的优势，可以有效减少运行过程中的故障，达到节能的目的，大大提高了运行效率，安全性和准确性。
参考文献：
[1]孙鹏飞,侯大勇,康凯，等.静止变频器矿用在电机拖动中的应用研究[J].科技创新与应用,2013,(14):36-37.
[2]蒋威,朱群峰.电机拖动中变频调速技术的应用研究[J].南方农机,2018,49(09):157.