变频技术在电力传动节能领域的应用

摘 要：随着社会经济的发展及科技的进步，我国民众生活质量得到了质的提升，民众生活和工作的方式发生了极大的改变，对资源的耗费越来越多。电动机在社会生产和民众生活中的应用为民众提供了便利，大幅提高了民众的生活质量，但是由于多方面因素的影响，电动机在工作过程中对资源的浪费较多，并不符合现阶段我国发展理念，不利于我国社会经济的长久发展。变频技术的出现改变了以往工作中对资源过度消耗的状况，在电力传动节能领域得到了较为广泛的应用，在一定程度上提高了对资源的利用效率，促进了社会经济的进一步发展。

关键词：变频技术;电力传动;节能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.143

0 引言

现阶段，我国社会经济发展突飞猛进，对资源需求量大幅增加，在一定程度上加大了环境的压力，阻碍了社会经济的进一步发展。目前，我国已经认识到了现阶段发展过程中存在的问题，并积极采取措施进行应对，将资源保护提升到了关乎国家未来发展的高度。目前，我国社会生产过程中所使用的电机较为落后，对资源的利用率较低，不能满足现阶段社会发展的需求。因此，变频技术在电力传动节能领域的应用是十分必要的。

1 工业对变频技术的要求

现阶段，我国工业生产企业使用的电机较为落后，在生产过程中对资源的需求较多，加大了我国资源压力，阻碍了社会经济的进一步发展。电力传动节能理念的出现恰好能够满足现阶段社会发展的需求，能够大幅提高资源的利用效率，减少企业的生产支出，扩大企业的竞争优势，促进企业的进一步发展。目前，我国工业生产中使用的电机轻载现象较为严重，对资源的消耗较多会加大企业的生产支出，影响企业的利润，而高效节能型电机由于价格昂贵、技术复杂等因素的影响，在实际生产中的应用较少。变频技术能够克服现阶段工业生产过程中面临的难题，促进企业的进一步发展，得到了工业生产企业的高度认可和一致好评[1]。

2 电动机轻载情况现状

在过去很长一段时间内，我国工业生产过程中多是采用三相异步交流电动机，这种电动机具有价格低、便于操作、性能稳定等优势，在实际生产中发挥了较好的效果，在工业生产中发挥着不可替代的作用。但是值得注意的是，这种电动机在使用过程中对资源的耗费较多，并不能符合现阶段我国社会经济发展理念，不利于社会经济的长久稳定发展。在电动机工作过程中，电机负载功率和电动机功率不相匹配，会导致转矩和电流出现误差，进而影响资源的利用效果，加大企业生产支出，影响企业的经济利益。

3 变频调速的方案

（1）变压变频控制。主磁通在电动机运行过程中发挥着至关重要的作用，对电动机的电压和频率有着不容忽视的影响。在对电动机的速度进行变动时，电流和主磁通之间是成正比的，电流会随着主磁通的增大而增大，而且功率因数会在功率零消耗时呈现出递减的趋势，导致发动机的温度上升。主磁通的减少会导致子磁通电动势的变化，进而影响转子的转矩。设计人员通过利用这种机制对电动机进行控制，进而实现电动机变频的目的。但是值得注意的是，变压变频控制方案在进行转矩变化时会受到速度的影响，可能会导致电压的损失。而且利用这种方法对电动机进行控制时难以准确把握时机，会存在一定的误差。

（2）转差频率控制。工作人员可以利用转差频率对电动机进行控制，进而实现电动机的变频目的。工作人员可以通过变动转差频率的输出实现对电动机转速的管理。利用这种方案对發动机进行控制时进度较快，应用范围较广，而且能够实现对误差的严格控制，但是这种方案也具有自身的缺点，这种方案对电动机的控制力度较少，并不能保障工作开展的质量，在工作开展过程中应对定子电压进行严格的管理，进而确保转差频率控制工作的质量。

（3）矢量控制。矢量控制方案主要是通过控制定子来实现对电流和转矩的管理。进而使转矩符合工作的需求，实现电动机的变频。对滞留电动机的管理能够实现对异步电动机的电流管理和引导，定子电流矢量也会随之发生变化，并最终影响电动机的转矩。这种方案在实际生活中的应用对工作人员的要求较高，需要人员对工作进行严密的计算，否则便会出现极大的误差，进而影响工作开展的质量。这种方案也有着自身的优势，其能够快速高效的实现变频的目的，并且能够长时间维持下去[2]。

（4）转矩控制。工作人员经过科学细致的计算能够对电动机的运行情况进行全面的了解，在和标准值进行比照后对电压矢量进行管理，通过调整磁通量来实现对转矩的管控。实际转矩和对应标准之间误差较大时，定子磁通量也会发生较大的变化，进而影响电动机转矩。这种方案的开展进度较慢，实际应用范围较小。

4 影响变频技术在电动机中应用的因素

（1）谐波危害。谐波危害是影响变频技术在电动机中应用的主要因素，变频技术在电动机中的应用会导致电动机内出现高次谐波，进而影响发动机的正常工作，甚至会影响电网的正常运行。现阶段，多是从防止谐波产生和阻碍谐波传递这两个方面对谐波进行控制，尽可能的减少谐波对发动机的影响。

（2）电动机功率零件耐高压能力差。现阶段，变压器并不能满足电动机的工作需求，会对变频器造成一定的影响，导致变频器并不能发挥出自身应有的作用，进而影响变频技术在电动机中的应用。因此，如何提高变压器耐高压能力，确保变频器的稳定运行，是现阶段生产企业面临的一大难题[3]。

5 结论

综上所述，变频技术在电力传动节能领域的应用是十分必要的，能够提高电机对资源的利用效率，减少企业的生产支出，实现企业经济利益的最大化，促进了企业的进一步发展。目前，变频技术在电力传动领域的应用还存在一些阻碍，并没有发挥出变频技术应有的作用，工作还需进一步改进。本文从工业对变频技术的要求入手，细致的阐述了电动机轻载情况现状，提出了一些变频调速的方案，并对影响变频技术在电动机中应用的因素进行了较为全面的梳理，以期能够为社会经济的长久发展提供些许帮助。

参考文献：

[1]时杉杉.基于变频技术的地源热泵空调系统节能改造研究[D].广西大学，2008.

[2]徐玉红.变频控制调速技术及其在锅炉控制系统中的应用[D].贵州大学，2006.

[3]金光哲.大功率同步电动机自控变频式软起动技术研究[D].哈尔滨工业大学，2014.

作者简介：韩彦春（1983-），女，辽宁朝阳人，硕士研究生，研究方向：电力电子及电机控制与仿真、科技信息情报等。