變頻調(diào)速電機的運行效率及節(jié)能控制研究

紀(jì)寧

摘 要 近年來，隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平普遍提高，與此同時，也就在一定程度上間接的造成了大量的能源消耗，致使原本就短缺的能源面臨瀕危的局面。因此，為了推動全社會有效節(jié)能減排，國家相關(guān)部門曾重點對節(jié)能工程進行部署，以便提高節(jié)能減排的效果。對此，針對變頻調(diào)速電機的運行效率及節(jié)能控制進行簡要研究。

關(guān)鍵詞 變頻調(diào)速電機；運行效率；節(jié)能控制

中圖分類號：TM344 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0149-01

現(xiàn)如今所用到的變頻調(diào)速電機系統(tǒng)可以說是性能最好并且最有發(fā)展前景的機電產(chǎn)品，該產(chǎn)品除了必須有變頻器外，還應(yīng)該具有與該設(shè)備相配套的電機才可實現(xiàn)真正作用，所謂的變頻調(diào)速電機主要就是在所規(guī)定的頻率下進行工作，這樣可以有效促進節(jié)能減排工作的進行，因此，對該系統(tǒng)進行研究成了當(dāng)前最為重要的課題之一。

1 變頻調(diào)速電機的運行原理以及技術(shù)特點

1.1 變頻調(diào)速電機的運行原理

1）基本原理。變頻器在運行過程中主要可以分為以下幾點：同步轉(zhuǎn)速定義為：n1=60f/p；異步定義為：s=（n1-n）/n1；異步轉(zhuǎn)速定義為：n=60f/p*（1-s）；公式中f主要就是電動機頻率，p是電動機對數(shù)。

由上面的公式可以得知：如果在一定程度上將交流電的供電頻率進行改善，電動機的轉(zhuǎn)動速度也就會發(fā)生一定的改變，這樣也就會實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)速的系列控制。

2）控制方式。感應(yīng)電可以說是不可以被其他設(shè)備所控制的，一旦電力達到一定的高度值，就會在一定程度上直接造成電壓的大幅度降低，如果認(rèn)為電壓和電動勢基本相同，若將所輸出的轉(zhuǎn)矩保持一定，就必須嚴(yán)格要求磁通保持不變，這就需要將電壓與頻率的比值進行改變，這也就是恒定電壓的控制方式，但是，低頻時的電動勢非常小，因此，過程中需要人為的進行電壓的抬高，從而對電壓的降低進行有效補償。

從另一方面來說，當(dāng)頻率從所規(guī)定的值進行提升時，就會在一定程度上受到耐壓的相關(guān)限制，電壓也就不會再進行升高，只能在某種層面上繼續(xù)保持限定值，這樣也就會間接的導(dǎo)致磁通與頻率的降低，從而促使異步電機處于弱磁的工作狀態(tài)。

1.2 技術(shù)特點

電機系統(tǒng)中，不可避免的就是會相應(yīng)的存在諧波損耗的現(xiàn)象，并在一定程度上給變頻調(diào)速電機帶來一定的不良影響，從電機的構(gòu)造上采用相應(yīng)的措施進行解決是非常重要的，因此，將從以下幾點對技術(shù)特點進行簡要介紹。

1）雖然設(shè)計過程中采用變頻調(diào)速系統(tǒng)進行該電機的設(shè)計，并在一定程度上綜合提高了工作效率，但是，卻使電機的效率有了相應(yīng)的下降。無論是采用哪種形式，都會在運行過程中產(chǎn)生不同程度的電流，間接的引起能源的大量消耗，因此，在對變頻調(diào)速電機系統(tǒng)進行設(shè)計時應(yīng)該采取各種措施進行解決，以便減少電流對電機所產(chǎn)生的不良影響。

2）由于變頻調(diào)速電機所工作的范圍比較廣，速度的變化范圍也比較大，因此，也就會很難有針對性的對振動效率進行一定的判斷，針對這種情況，在運行設(shè)計過程中，應(yīng)該采用合適的結(jié)構(gòu)對它所固有的頻率進行提高，以便避開過程中所產(chǎn)生的磁共振現(xiàn)象。

3）系統(tǒng)運行過程中為了能夠有效配合系統(tǒng)進行閉環(huán)控制以及提高控制過程中的相應(yīng)精確值，應(yīng)該有針對性的對電機尾部進行檢測器的安裝，此過程中應(yīng)該注意的是：所安裝的檢測器最好是編碼器，這樣有利于對系統(tǒng)運行進行一定的檢測。

當(dāng)然，變頻調(diào)速電機的特點還有許多，這就需要相關(guān)人員在工作過程中針對它自身所具有的特點進行系統(tǒng)的運行，從而在一定程度上促使該系統(tǒng)的應(yīng)用，從而實現(xiàn)它的設(shè)計目標(biāo)。

2 運行效率與節(jié)能應(yīng)用

1）節(jié)能應(yīng)用。改革開放以來，伴隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，與此同時，還嚴(yán)重造成自然資源的大量浪費，因為大多數(shù)人們都會認(rèn)為這些資源是有效的、可以進行再生長的，因此，針對人們的這種意識，也就在很大程度上造成目前資源嚴(yán)重浪費的情況。所以，國家制定了系列節(jié)能減排工作，要求在工作過程中進行節(jié)能減排，那種所謂的節(jié)能，所表現(xiàn)出的不僅僅只是對調(diào)速的效率進行控制，還和設(shè)備的運行情況有著密切的關(guān)系。在對結(jié)果進行估計時，必須有實際的工作情況作為依據(jù)，只有這樣根據(jù)實際情況進行工作，才能采用最為有效的變頻器進行調(diào)速，從而真正體現(xiàn)出相對明確的效果。

如果運行過程中一旦負(fù)荷出現(xiàn)系列變化，就應(yīng)該盡自己最大的努力對風(fēng)量進行調(diào)節(jié)，相對來說，那種傳統(tǒng)的手段主要就是通過對擋板進行一定的調(diào)整，也就是在一定程度上將對風(fēng)道進行阻擋的方式進行著改變，以便來調(diào)節(jié)相應(yīng)的風(fēng)量，使風(fēng)機的效率保持在最低點。如果風(fēng)機能夠在調(diào)速的狀態(tài)下進行工作，就會相應(yīng)的對風(fēng)道的阻力進行減少，從而有效促使功耗的降低，具體節(jié)能控制。

2）運行效率。一般來說，交流電機在調(diào)速過程中會經(jīng)常性的希望主磁通在一定程度上保持不變，假如過程中的磁通太弱，鐵心就不會被充分利用，這可以說是一種嚴(yán)重的浪費；反之，如果將磁通進行增大，又會在很大程度上造成鐵心的飽和，增大電機的損耗，嚴(yán)重時還會影響到電機的損壞。因此，針對這種情況，為了能夠有效做到這一點，過程中最常用的一種方法就是采用U/F比控制，在基本速度以上的則是恒定電壓。然而，若在一定程度上的基本速度只保持為常數(shù)，電機的輸出就會有所降低，影響到系統(tǒng)的調(diào)速范圍，同時，還會因為電流的過大嚴(yán)重影響到電機的運行效率。因此，現(xiàn)如今的變頻器在生產(chǎn)過程中為了能夠適應(yīng)各種不同的需求，都設(shè)有許多補償曲線，從而有效降低低頻時的電壓，還可以有針對性的適當(dāng)提高低頻電壓，當(dāng)然，這種降低和提高電壓的選擇是需要根據(jù)實際情況實施的，并不是盲目工作的。

總之，變頻調(diào)速電機運行過程中的效率與節(jié)能控制方式還有許多，這就需要相關(guān)人員在設(shè)計過程中進行有效研究，有針對性的根據(jù)目前的能源消耗情況進行系統(tǒng)設(shè)置，在不嚴(yán)重浪費能源的情況下，對該系統(tǒng)進行研究，從而更加快速的促進電機的運行效率，實現(xiàn)設(shè)計目的。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過上述對變頻調(diào)速電機的運行原理以及技術(shù)特點、運行效率與節(jié)能應(yīng)用進行的簡要介紹可以發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)如今飛速發(fā)展的社會在給人們帶來經(jīng)濟效益的同時，也在一定程度上給人們的生活環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，間接的導(dǎo)致能源的大量消耗，因此，這就需要在對人們所使用的各種設(shè)備進行設(shè)計時，盡可能的設(shè)計出節(jié)能產(chǎn)品，以便在確保能源不遭到浪費的同時，促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻

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