探讨变频器在电机拖动及其控制领域的应用

张港

摘 要 各种大功率电子器件的研发，相关理论已经逐渐趋于成熟，交流传动控制系统得到进一步发展，变频调速技术显著提高，在此基础上变频器拥有更为良好的控制精度，并广泛应用于电机拖动中。本文主要针对在电机拖动、控制领域中变频器的具体应用展开分析，希望给相关人员一些有效参考。

关键词 变频器;电机推动;电机控制

引言

基于电气自动化的行业形势，在电机拖动以及相关控制领域中，变频器的使用已经逐渐普及。变频器将变频技术以及微电子技术有机结合，通过在电机工作的过程中，将频率改变，以达到对电动机加以控制的目的。就目前而言，其在电力行业内具有良好的控制优势，有效促进了电力系统的运营与维护。

1变频器基本功能

1.1 变频调速

变频器使电机中电源频率、幅值被改变，进而得到了电机旋转磁场周期的改变，电机转速更加平滑。通过内部的可控加速功能，实现了电机的零速启动，并根据用户要求调整加速幅度。

1.2 变频节能

变频器在风机、水泵中体现了绝佳的节能效果。机械设备在动力驱动设计中，为提高可靠性，会留出相应的富余量。但是考虑到电机并不是每一次都处在满负荷状态，因此富余量将会造成一定的功率消耗。因此，变频器的应用可对水泵以及风机转速加以调整，降低能耗。

1.3 功率因数补偿节能

基于变频器内部的滤波电容设计，实现了无功损耗的补偿，提高了电网输出功率。

1.4 软启动功能

在全压状态下，启动异步电动机，所产生的电流将会造成电网受到冲击，还会使设备、线路受损，因此，借助变频器的软启动功能，对电流予以限制，缓解电网冲击。同时，该功能可对供电容量进行扩充，设备的使用寿命得到有效延长，减少了设备的后期维护[1]。

2变频器原理以及应用重要性

变频器是实现频率转换的交感电源，为变速电机的运用提供有效支撑。变频机的作用主要集中在直接和间接两个方面，直接作用体现在电机电压、频率等部分的调节，并且进一步实现了范围内的电机速度无线调节。间接作用是节能节电，促进电机自动化水平提升。节能节电主要体现在适当调节各种设备中的传入传出流量，使其不仅与电机基本需求相符合，还能起到降低能耗的效果。变频器的原理主要基于主电路下，对通过的电流进行变频调控，最终传送到各个电路之中。

3变频器在电机推动以及控制领域中应用分析

在全压或者减压下启动电机，这时产生的电流与定额定电流相比，有很大超出，不仅会导致电机设备本身受损，还会造成更大的功率损耗，电压出现波动，整个电力系统处于不稳定状态，相关联线路设备运行受到影响。因此，相关人员为避免上述情况出现，扩大了变压器的容量，虽然维护了电压的稳定，但是造成了一定程度上的浪费。

同时，当电机处于全压启动状态下，超大电流对电机自身损害十分严重，会导致电机老化速度加快，寿命缩短。而利用变频器，可实现对电流的有效控制，在启动电机时，使用变频器中的软启动功能，能确保电流被控制在额定值范围内。同时，变频器的加速时间控制了电流的上升速度，降低了启动中的功率损耗，节能效果显著，避免了浪费情况的发生。

针对通用变频器而言，其使用对象具有不确定性，因此，无法准确对电机定子、转子等相关参数进行预知，也就难以建立出磁通观测器以及速度观察器的模型，导致这两种设备实际准确性不足。因此，相关人员在此基础上对变频器加以优化升级，目前电气系统中使用的变频器普遍具有自动调整功能，即针对部分参数可自动进行测试设定。自动调整功能在完善中不断细化，涉及种类繁多，实现了电机设备各个部件的有效测试和设定。其中，长线调整法是对电机枢纽连接线设置，还可以对定子电阻加以测试设定。停止型调整是在电机处于静态励磁状态下，分析具体的电流电压数据，通过计算得出相关参数。旋转型调整主要基于电机在不同转速下的运行中产生的电流电压参数情况，对其动态变化规律加以把控，使对象参数准确程度更高。在线自动调整高跟那个可促进多项参数的测试设定，包括负载惯量等，使模型在确立过程中得到更为准确的参数支持[2]。

在变频器的运用中，应注意结合电机拖动工作的实际需要，确定变频器选型。选型前，根据运行情况，判断变频器的应用是否可以实现多台电机的随时启动和停止。在不要求电机随时启动的情况下，应着重对变频器的容量选型，再进行放大选型。在需要随时启动和停止电机的情况下，计算变频器所需容量，应先对电机在随时启动和停止状态下的额度功率之和进行计算，计算结果即为变频器功率选型。

变频器基于不断的开发研究下，可实现调速范围不断扩大，促进了电机各个方面的良好改善，在电机拖动中发挥出巨大优势，电机拖动工作效率显著提升，施工人员仅需要对电压调节、电压输出频率加以把控，就能完成变频调速技术的有效应用。在电机拖动、控制领域中，变频器的应用为其提供了有效的电流支撑。但是其在使用中技术较为复杂，控制方式繁多，因此，还存在各种各样的使用问题和误区。例如，认为使用变频器就可以实现电力的节省。这是不正确的，只有建立在能量守恒定律的基础上，才能实现能量的转化，而能量本身不存在随意出现和消失。变频器并不能做到各个方面的不限制应用，其具有自身运用范围。

4结束语

总而言之，变频机具有良好的调速性能，为电力维护工作提供了良好的服务。同时，其节能性能显著，满足了电力系统可持续发展的需要，得到了电力行业内的广泛认可。相关人员应着力在此方面的研究，建立在微控制器的相关理论基础上，推动变频器相关技术得到进一步发展。

参考文献

[1] 吕小强.变频器在电机拖动及其控制领域的应用分析[J].山东工业技术，2019（9）：172.

[2] 王新剛.变频器在电机拖动及其控制领域的应用[J].电子制作，2017（18）：81.