變頻器調(diào)速的控制及在節(jié)能中的應用

李東旭

摘 要：經(jīng)濟高速發(fā)展，能源消耗不斷增長，工業(yè)生產(chǎn)作為消耗能源的主要環(huán)節(jié)面臨著一系列的挑戰(zhàn)。而變頻器調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)，無疑為工業(yè)節(jié)能提供了新的發(fā)展思路，在很大程度上提高了資源利用率，減少了能源浪費。因此，我們積極探討變頻器調(diào)速的控制，研究其在節(jié)能中的應用狀況，及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，加以深刻分析并做出有效的改進，從而進一步加強變頻器調(diào)速在節(jié)能中的應用水平。

關(guān)鍵詞：變頻器 調(diào)速控制 節(jié)能應用

中圖分類號：TS203 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（a）-0059-02

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，能源問題日益突出，人們的節(jié)能環(huán)保意識不斷提高，工業(yè)節(jié)能受到社會越來越廣泛的關(guān)注。在機電自動化技術(shù)的推動下，變頻器調(diào)速的自動化控制成為新的趨勢，能夠通過改變電流幅度與頻率等步驟有效減少能源的消耗，在節(jié)能工程中得到廣泛的應用。因此，如何加強變頻器調(diào)速的控制工作成為我們面臨的新課題，其對提高工業(yè)節(jié)能水平有著十分積極的意義。我們通過不斷的實踐操作，探索變頻器調(diào)速的優(yōu)化手段，高效控制變頻器的運行，提高其自動化水平，使其更好地應用于工業(yè)節(jié)能工程。

1 深入分析變頻器調(diào)速的控制

1.1 變頻器的運行原理

變頻器是指利用一定的變頻電子技術(shù)來改變電源的頻率與幅度以達到電力控制的機械設(shè)備，它包括交流變直流、直流變交流等過程，采用半導體器件的通斷實現(xiàn)對電源的驅(qū)動處理[1]。變頻器的運行主要是指主電路上電力的調(diào)頻與變換，通過控制工頻電源改變電流幅度，基本分為整流器、逆變器、控制電路的轉(zhuǎn)變與協(xié)作。變頻器整體上形成一個完整有機的換流系統(tǒng)，在電機原理的基礎(chǔ)上融入微處理單元以保證變頻工作的完成。變頻器在節(jié)能方面的應用較為突出，主要表現(xiàn)在風機與水泵的應用上，能夠通過電力電源的改變與控制減少能源的消耗。

1.2 變頻器調(diào)速的概況

變頻器調(diào)速包括機械的調(diào)速與電動機調(diào)速兩個方面，利用電力半導體器件改變電動機的轉(zhuǎn)軸速度并調(diào)節(jié)供電電源頻率。變頻調(diào)速分為異步電動機的恒定控制與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速以及恒功率調(diào)速3個基本類型，通過調(diào)節(jié)功率與電流，達到調(diào)速的目的，有效控制交流電動機，從而減少不必要的機械轉(zhuǎn)動以節(jié)約能耗。

1.3 變頻器調(diào)速控制機理

變頻器調(diào)速的控制是一項系統(tǒng)化的工作，變頻器調(diào)速控制主要體現(xiàn)在脈幅調(diào)制與脈寬調(diào)制兩個重要環(huán)節(jié)。目前變頻器調(diào)速控制基本采用軟件控制法，利用微信計算機對變頻器運行進行實時的監(jiān)管處理，根據(jù)調(diào)頻指令控制逆變器的調(diào)速環(huán)節(jié)，并采取隨時計算的方法控制變頻器的周期模式，實現(xiàn)動態(tài)化的響應。同時采用V/f控制的方法對通用變頻器的調(diào)速加以高效合理調(diào)整，使其在低速運行下達到設(shè)定頻率，實現(xiàn)對變頻器的實時控制。

1.4 變頻器調(diào)速控制意義

變頻器調(diào)速的控制有著十分積極的意義，對變頻調(diào)速環(huán)節(jié)的有序運行起著關(guān)鍵的推動作用。變頻調(diào)速的節(jié)能效益相對突出，能夠限定電動機的額定電流，減小機械的負載，增加電動機和風機的使用壽命。同時，變頻調(diào)速的控制能夠減少一些不必要的機械轉(zhuǎn)動程序，減少能源的消耗，提高資源利用率。除此之外，高效的調(diào)速控制將進一步保持機械設(shè)備的穩(wěn)定性，保障其在工作環(huán)境下的安全運行。

2 積極研究變頻器調(diào)速在節(jié)能中的應用

2.1 分析變頻器調(diào)速在節(jié)能應用中的可行性

變頻器調(diào)速在節(jié)能方面有著獨特的優(yōu)勢，能夠廣泛應用于節(jié)能工程中的各個方面，尤其在風機、水泵上的節(jié)能應用十分普遍。變頻器調(diào)速能夠改變風機、水泵等機械設(shè)備的傳統(tǒng)調(diào)速模式，減小其輸入功率，科學調(diào)控電流電力的幅度與頻率，減少功率的消耗，合理調(diào)節(jié)風量或水量。目前隨著變頻器產(chǎn)品的不斷發(fā)展，變頻器調(diào)速水平日益提高，其在市場上的需求逐漸增長，更是受到節(jié)能領(lǐng)域的青睞，將廣泛應用于節(jié)能工程中?，F(xiàn)行的變頻器調(diào)速控制手段不斷豐富，技術(shù)水平日趨成熟，能夠?qū)υO(shè)備進行強有力的分析控制，及時處理潛在問題，提高其在節(jié)能應用中的可行性。

2.2 深度把握變頻器調(diào)速的節(jié)能性基本機理

深度把握變頻器調(diào)速的節(jié)能機理是實現(xiàn)其在節(jié)能領(lǐng)域中應用目標的重要前提，有利于提高變頻器調(diào)速的節(jié)能應用水平。變頻器調(diào)速的節(jié)能原理表現(xiàn)為通過轉(zhuǎn)速輸出的調(diào)整降低電機的功率與能耗，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。變頻調(diào)速的節(jié)能分為變頻節(jié)能、功率因數(shù)補償節(jié)能與軟啟動節(jié)能3個主要方面，在電機設(shè)備效率恒定的情況下，控制其輸出功率，減少相應的耗能，并減小線損情況的發(fā)生，提高設(shè)備的使用效率，增加其使用壽命[2]。

2.3 重點突出變頻器調(diào)速環(huán)節(jié)中的節(jié)能作用

變頻器調(diào)速在節(jié)能方面發(fā)揮著積極的促進作用，并隨著其應用水平的提高而不斷突出。變頻器調(diào)速的節(jié)能作用涉及多個方面，能夠有效提高電機設(shè)備的運行效率，減少能源的浪費，并減小機械設(shè)備的自然損耗，延長設(shè)備的使用壽命。同時，有效的變頻器調(diào)速能夠進一步加強對機械設(shè)備的實時監(jiān)管，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，節(jié)省部分維修養(yǎng)護的費用，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的最大化。除此之外，變頻器調(diào)速在泵站供水控制系統(tǒng)、風機節(jié)能控制系統(tǒng)方面起著關(guān)鍵的節(jié)能作用，能夠有效降低系統(tǒng)運作成本，達到經(jīng)濟高效運行。

2.4 總結(jié)并展望變頻器調(diào)速的節(jié)能應用效果

在不斷的實踐操作中，變頻器調(diào)速的節(jié)能應用取得了一定的效果，應用水平得到了大幅的提高。變頻器調(diào)速在節(jié)能工程中的應用，有效改變了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中資源浪費問題，降低了能源的消耗，使得工業(yè)生產(chǎn)的成本得到合理的控制，并在很大程度上改善生態(tài)環(huán)境，推動節(jié)能環(huán)保措施的落實。盡管目前變頻器調(diào)速在節(jié)能應用中仍然存在著一定的問題，但是通過不斷的探索與實踐，進行深刻的分析總結(jié)，找出現(xiàn)階段節(jié)能應用中的不足，加以針對性改進，變頻器調(diào)速在節(jié)能應用中將取得更明顯的效果。

3 探討加強變頻器調(diào)速控制及節(jié)能應用水平的措施

3.1 優(yōu)化變頻器調(diào)速的控制方法與手段

針對目前變頻器調(diào)速控制中存在的要點問題，全面優(yōu)化變頻器調(diào)速的控制方法與手段，提高調(diào)控技術(shù)，進一步加強節(jié)能應用。優(yōu)化變頻器調(diào)速應當從建立有機的變頻調(diào)速自動化系統(tǒng)入手，融入PLC技術(shù)，使其與變頻器有機結(jié)合，提高變頻器調(diào)速控制的水平，實現(xiàn)機械設(shè)備的有序高效運行。同時，不斷完善變頻器調(diào)速的控制方法與手段，為變頻節(jié)能提供有效的途徑，動態(tài)調(diào)整變頻節(jié)能方式，保證節(jié)能工程的進展。

3.2 進一步改進變頻器調(diào)速的應用環(huán)境

變頻器調(diào)速的應用環(huán)境對變頻調(diào)速在節(jié)能工程中的應用效果有著深刻的影響，需要對整體環(huán)境加以改善。變頻器調(diào)速往往受到環(huán)境因素的影響，應當在旋轉(zhuǎn)階段進行科學的分析與設(shè)計，為變頻器的運行提供良好的環(huán)境，并著重排除不安全因素，控制相關(guān)影響因素，對整體機械設(shè)備加以定期的維修檢查，保持變頻器運作系統(tǒng)的完整性。

3.3 創(chuàng)新變頻器調(diào)速的節(jié)能應用與發(fā)展

現(xiàn)行變頻器調(diào)速在節(jié)能工程中的應用歷程相對較短，在應用方式上受到傳統(tǒng)模式的束縛，存在一定的局限性，亟需積極創(chuàng)新變頻器調(diào)速的節(jié)能應用。在現(xiàn)代化科技日益發(fā)展的背景下，不斷融入高新技術(shù)，使其更好地應用于節(jié)能工程中，提高應用程度，實現(xiàn)節(jié)能領(lǐng)域的長遠發(fā)展。

4 結(jié)語

近年來，生態(tài)文明建設(shè)不斷推進，節(jié)能環(huán)保工程不斷落實，給現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展帶來了一定的機遇與挑戰(zhàn)。目前工業(yè)的能源消耗程度相對較高，資源浪費現(xiàn)象較為嚴重，亟需采取相應的技術(shù)手段對其生產(chǎn)發(fā)展加以控制。而變頻器的應用能夠有效分配能源，控制設(shè)備的有序運行，減少資源的浪費，進一步提高能源利用率。通過分析變頻器的運作原理，掌握調(diào)速方法，實現(xiàn)對變頻器設(shè)備的高效控制，更好地發(fā)揮出變頻器的節(jié)能作用，將其在節(jié)能中的應用水平提升到新的高度。

參考文獻

[1] 何孔平.變頻器在風機系統(tǒng)中的應用研究[J].法制與經(jīng)濟（中旬刊），2011（7）：191-192.

[2] 朱秀斌.基于變頻調(diào)速與PLC的風機控制系統(tǒng)研究[J].制造業(yè)自動化，2011（24）：69-71.