变频节能技术在电力机电设备中的运用策略

合肥博雷电气有限公司 王 炜

1 变频节能技术的概况

1.1 变频节能技术

通过变频与节能这两部分结合而成的变频技能技术，能将电力设备的供电频率改变，从而将设备的负载功能有效的实现，从而降低电力及设备的功耗，增加电力机设备的寿命。而其技术中的节能作用，就是将电力机电设备的功耗通过改变节能的方式进行降低，从而使电力机电设备达到节源的效果。

变频节能技术能对电力机电设备的频率交流电进行改进，并使电力机电设备的能源有效的调节，可看出变频节能技术的综合性较高。变频节能技术在电力机电设备中，通过半导体元件将设备中的电流信号能够转变成节能的频率，并能有效控制机电设备中的电极转速，从而保障电力机电设备能正常运行。此外，通过自动化的技术能将机电设备的运行效率进行提升，并降低电力机电设备的运行能耗[1]。

1.2 变频节能技术在电力机电设备中应用的重要性

变频节能技术在电力机电设备中的运用主要表现在自动化及智能化两方面，从而能提高变频节能技术在电力机电设备中的作用。变频节能技术具有多样化的特点，这一特点能将资源的利用率提高，并能对于各种电力机电设备的能耗降低。随着我国社会经济的不断发展，对于各种经济建设的发展十分重视，但对于各种环境的保护却有所缺失，因此就会出现大量的能源被消耗浪费以及环境遭到严重的破坏。为能降低这种现象的出现，就要提高各种节能技术的实施，从而提高能源的有效利用，同时提高电力企业的整体经济效益，以及提高国家的经济效益。

1.3 变频器在电力机电设备中的作用

变频器在电力设备中的应用作用主要体现在两方面：一方面变频器的应用能够提高电网的整体质量。变频器在启动时是通过软启动进行的，能降低启动时的电流对电网的冲击，并通过无线电子元件，使变频器通过脉动方式得到电网中存在的电流。脉动电流与电网中的阻抗一起形成了脉动电压，这对于电网会带来一定的干扰。

另一方面，能提高电机顺利的运行。通过变频器的调速功能，能使电动机提高运转速度，但不会使电机出现任何损伤。变频器的调速功能主要是通过低频率进行启动，然后通过加速或减速逐渐将电动机运行平稳，这种启动方式能使开始启动的电流小，从而降低电流对电网的冲击力。在变频器在调速功能中运行时，能将制动回路融入其中，同时还能将其应用到供电网络中。

2 变频节能技术在电力电机设备中的运用

变频节能技术能涉及到很多方面的电力机电设备，如石油钻井设备、空气压缩机、煤矿风机、流体负荷等方面，在这些方面的应用能有效将能源达到解决的效果，并能使这些方面中的机电设备运转频率增加，使其能提高整体的经济效益，同时保障各种设备在不同的环境中得到稳定运行。

2.1 变频节能技术在石油钻井设备中的应用

变频节能技术在石油行业钻井设备中主要作用与绞车及泥浆泵，两者设在钻井工作的安全进行具有重要影响。在钻井设备中电动机通过对速度的调节也能使其达到节能的作用，其中转子电路的存在方式对于钻井设备的安全运行有一定的影响，并会在电机设备运行时出现大量的能源消耗，这不符合国家节能减排的宗旨，因此要在电机设备中融入变频技术，这样能够促进行业的长期发展。变频节能技术运用在石油行业钻井设备中，主要是通过变频防爆交流机为主要的应用设备，但对于一些功率大的变频调速系统也会应用变频节能技术。这样的应用能使电机设备的数字系统有效的控制，且这样技术的运用能保障钻井设备中绞车的稳定运行。

变频节能技术在石油行业钻井设备中绞车电机的应用，能够对绞车电机的系统进行完善，提高绞车电机的抗干扰能力。对于绞车系统的优化能使其中的电路板块实现集成化，从而将系统实现智能化运行，提高整体的运行安全性及命令的准确性，对于整体的操作难度得以降低。通过对绞车的电机进行优化，能实现远程操作，并能有效降低钻井设备在运行时造成的能源消耗问题[2]。

此外，变频节能技术还能在钻井设备的顶部驱动设备中进行应用，主要是变频器能带动齿轮箱的转动，并能让钻具一起运行。钻井钻头运行时对地层的岩石易出现摩擦现象，从而使其扭矩发生变化，因此就要在钻头运行过程中保持电流的平稳，从而对扭矩的影响进行克服，变频节能技术的应用能将设备中的问题进行有效解决，从而提高企业的整体利益及社会的经济利益。此外，变频节能技术在钻井顶部驱动设备中的应用，主要是将其设备能够实现自动化以及智能化，并对设备中的系统进行完善，其中顶部驱动设备的系统包含很多方面，将其系统的完善能使其整体运行得到有效提升，同时能够节约运行中消耗的能源及能量消耗。

2.2 变频节能技术在空气压缩机中的应用

通过变频节能技术在空气压缩机中将其频率进行提高、且能节约功率，因这样的功效得到企业的广泛应用。在空气压缩机中变频器的主要工作原理，就是通过人机界面将PLC进行有效控制。为能更好的控制PLC系统，就要将空气压缩机的压力值高于PLC的压力值，有效对PLC系统的环境进行调节，从而使输出的功率都能得到有效应用。

空气压缩机设备中应用变频节能技术能提高空气压缩机的运行功率，降低整体的能源消耗。为能使变频节能技术有效的在空气压缩机进行应用，要先将空气压缩机中变频器的数值进行明确，然后再进行运行实验，保障变频器在空气压缩机中能高效应用。变频节能技术在空气压缩机中进行应用，通过前后信息数据的对比发现，使用变频节能技术后能节省大概30%的能源，并能有效降低空气压缩机在运行中产生的能量消耗，从而有效降低企业的成本。其在对空气压缩机中实际的应用能对设备整体性能进行优化，从而保障空气压缩机的运行安全，增加空气压缩机的寿命。此外，变频节能技术能提高空气压缩机运行程序的细节，使空气压缩机的运行工作准确度更高，从而提高整体的运行质量。

2.3 变频节能技术在煤矿风机中的应用

在煤矿进行生产的过程中，风机作为主要的机电设备能保障煤矿的稳定生产，但传统煤矿风机在运行时，容易因工作量高而出现各种不同的故障问题，不仅提高对风机的维修成本，还使风机能源消耗增加，使传统的风机不能满足煤矿的生产需求，因此就要在煤矿风机中融入变频技能技术，能有效提高风机的变频效果，提高风机的整体转速，使其风机能够满足煤矿的生产，提高风机的运行效率。从表1可看出，变频节能技术的应用使其整体的轴功率得到降低，并使其整体节能效果显著提升。

表1 变频节能技术在煤矿中风机的应用数据

在煤矿中，不仅风机可应用变频节能技术，提升机中也能应用。矿井中存在着很大的安全问题，对煤矿行业的发展有严重的阻碍作用。矿井在生产中要经过多次操作及启动，容易出现矿井中的设备问题。在提升机中应用节能变频技术能提高提升机的整体性能，同时使提升机系统能安全稳定运行，降低提升机对于能源的消耗。

提升机中中的控制器是由32位数字作为核心处理器运行的，在运行中能进行合理化的设定，能够将提升机的性能最大程度展示出来。在提升机中通过人机界面对其实现远程监控，能降低提升机的操作难度，并保障人员安全，避免出现安全事故问题。在提升机的启动开关中主要通过PLC系统作为控制器，能使其在应用中更加的便于操作，提高整体的稳定运行，同时提高提升机整体的运行性能。

2.4 变频节能技术在流体负荷中的应用

变频节能技术在流体负荷中的应用主要在泥浆泵的变频调速中得以体现，在钻机液在进行循环时，变频电机能有效提高应用价值，并能根据钻井整体环境对变频调速器进行合理化，从而将变速调节装置能够更加符合目前社会发展需求。通过变频调节技术对变速调节装置的不断完善，能提高设备在循环钻井液中的有效应用，从而满足钻井设备的不同需求。变频节能技术在流体负荷中的应用，能有效降低泥浆泵在正常运行中所使用的能源，使其整体的能量消耗降低，并能降低用电费用，为企业降低成本。

3 结语

国家不断提高节能减排精神，而变频节能技术在电力机电设备中的应用，能够在一定程度上降低能源的使用，因此变频节能技术在电力行业中广泛被使用。为了能够更好地将变频节能技术应用到电力行业，需相关技术人员对变频节能技术进行详细探究，将变频节能技术的应用领域不断拓宽，从而为国家节省更多的资源，且对于能量的消耗也能显著降低。