摘要：由于我们我们国家人口的逐渐增多，人们对于资源和能源的消耗也在逐渐的增大，导致了我们国家的能源紧缺。由国家的大政方针可以得出，有效的对资源和环境进行保护，是我们国家必须长期坚持的根本国策。
关键词：变频技术；电力传动；节能
引言
变频技术综合了微电子、电力电子、自动化技术等，具有范围大、运行稳定、节能效果明显的特点，主要应用在交流电机转速控制中，如今变频技术已经逐渐趋于成熟。变频技术启动稳定，能够降低系统对功率设备的影响，有助于延长设备的生命周期。
1.工业节能对变频调节技术的要求
工业生产中，用电量占据社会总用电量较大比重，电力能源消耗过高。因此，怎样在工业生产中节约用电量成为当务之急。电力能源消耗过高是由于电机设备节能性差、电动机运行功率高，存在轻载现象。轻载现象主要因为三相异步交流电机具有经济投入少、结构单一、运行稳定的特点，进而在工业生产中得到了广泛应用，该类电动机的节能问题就是电力传动节能领域面临的核心问题。经过前期的调查显示，我们国家工业中的用电量占据了全社会用电量的百分之七十以上，而工业系统中的用电量则占用了总工业用电量的七成。这在一定程度上说明了，电力传动节能是能够改变我们国家高能耗现状的一种重要的途径。目前，我们国家产生工业电机高能耗的原因主要有：第一，具备高效节能电机非常少，不能够达到普及，在全国电机市场份额中占比非常小。第二是电动机的功率远远要高于负载所需要的功率，这样就容易造成长期的轻载现象，也就造成了大量的能源浪费。由于我们国家高效的电机成本花费，有效的对高效节能的电机进行推广和使用是一个非常长期的过程。而现阶段所特有的变频调速技术具有非常显著的效果，有着非常优异的性能，已经被广泛的使用到工业领域中。
2变频调速方法
第一，矢量控制。对三相坐标下的定子展开交流电转换，对异步电动机电流与转矩控制实现异步电动机转矩控制。通过模拟电流控制滞留电动机，控制异步电动机的电流，也就是控制定子电流矢量达到想要控制异步电动机转矩目标。矢量控制具有持续性特点、控制效果高，只是缺乏计算过程，可能会给计算参数带来影响。第二，变压变频控制。电动机作业时，电动机额相电压与频率和主磁通连接紧密。速度调节时，若主磁通提高就会消耗较多电流；无功率消耗下功率因数变小，电动机发热量升高。反之，变小的子磁通电动势能降低，转矩低。但这种控制方法也存在一定不足：例如：电动机的转矩调节过程中会受转速影响难以控制电压损失、电动机精准性控制较差。第三，转矩控制。该种方法是结合反馈参数与给定参数的对比，参照磁通量与转矩偏差选择适合的电压矢量展开作业。随后，控制磁通量使其转换相应转矩。如果电动机转矩低于给定转矩，转矩就会提高，反之定子磁通变换方向，减少转矩，常见控制用于水泵、风机中。第四，转差频率控制。三相异步交流电动机使用时，转差频率控制有助于电动机功率调节。转差频率控制时要求对转差频率调整输出，电动机转速频率与转差频率结合即为给定频率。尽管这种形式调节速度较高，偏差小，不过因为缺乏控制必须要对定子电压补充。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.变频技术在电力传动节能领域的应用
3.1电力传动节能领域的电机电能消耗问题
工业领域的电动机轻载现象也加剧了我国电能的损耗。电动机轻载现象产生的主要原因是由于三相异步交流电机的广泛应用。该项交流电机在实际应用过程中为了能够确保设备的稳定运行，通常都会在设备选型过程中，预留出足够的功率空间。这就造成了生产设备在电动机型号选择上会留有富裕度，甚至一些生产企业会选用大功率非恒定负载的电动机配型。这样一来，在实际生产过程中对于电能的消耗量十分巨大。从长远的角度来分析，这非常不利于企业的长久发展。通过分析三相异步电动机转子运行过程中的电压平衡公式能够得出：当三相异步电动机处于轻载运行时，此时额定功率励磁电流小于励磁电流。这就造成定子上的励磁电流在运行过程中电能的无功消耗量升高，进而使得企业电力损耗量增加。除此之外，当三相异步电动机处于轻载运行时，由于受到电机额定功率的影响，致使三相异步电动机电能转换利用能力减弱，这也会增加企业生产的电能消耗。当前，在电力传动节能领域，相关的节能技术应用较少，而变频技术在电力传动领域的应用还有待进一步研究。
3.2变频调速技术在电力传动节能领域的应用
变频调速技术在电力传动节能领域发挥出实际作用，首先应对变频调速技术进行矢量控制。这也是变频调速技术在电力传动节能领域应用的第一步。通过转换交流电，从而实现对三相坐标定子进行转换，进能够对异步电动机转矩进行有效控制。模拟电流控制滞留电动机，对异步电动机电流流量进行控制，能够实现对异步电动机转矩目标进行精准把控。在这一步骤中，由于矢量控制缺乏计算的过程，在实际计算参数时可能会出现失误。但矢量控制能够实现对控制目标的连续性操控，而且控制效果较为良好。变压变频控制技术的应用也比较常见。变频调速计算在电力传动节能领域应用的第二步骤。在电机运行过程中，电动机额定相电压始终与主磁通连接紧密。
因此，在对电机进行调速时，若将主磁通进行提高，则电机运行会损耗更多的电流。但若将主磁通降低，此时无功率消耗下功率因数变小，则会造成电动机机身发热的情况，需要额外对其进行散热。此种控制方法在实际应用中也存在问题，由于电动机转矩调节过程中，对于电动机转速难以精准调控，这就造成了电动机电压损耗数值过高，电动机精准性控制较差等问题的产生。变频调速技术中的转矩控制技术能够将反馈参数与给定参数的对比结果进行结合，从而对照转矩偏差与磁通量的差值，能够展开具有针对性的电压矢量作业。通过对磁通量进行控制，能够使磁通量与电动机转矩进行相应转矩。
在这一过程中，若定电动机的转矩高于电动机转矩，则此时电动机转矩有所提高；若定电动机的转矩低于电动机转矩，则此时电动机转矩有所减少。转矩控制技术一般在风机、水泵等大功率设备运行过程中较为常见。除了以上这三种常用的变频调速技术，转差频率控制技术的应用也具有一定的节能作用。该项技术也属于变频调速技术范畴，在实际应用过程中，主要是借助三相异步交流电动机运行过程中的转差频率，对其进行控制，从而实现对电动机功率调节。该项技术的应用不同于以上三种变频调速技术，需满足转差频率调整输出的前提，才能够实现电动机功率进行控制。但由于该项技术缺乏控制必须要对定子电压补充，因此一般企业都不将之列入应用范围之内。
结语
电动机的变频技术是一项非常有意义的电力传动节能方式。一方面能够为电力传动领域的节能带来一定的潜力，另一方面还能够通过对电器设备的保护和使用，以提高工艺流程的稳定性。变频控制技术在电力传动节能领域拥有较大的发展空间，不仅能够提升机电设备的工作效率，还能够起到保护机电设备的积极作用。将变频技术应用到电力传动节能领域，能够促进我国工业事业的快速发展。
参考文献：
[1]陆冬妹，赵川.变频技术在电力传动节能领域的应用探析[J].中国新通信，2017，19（19）：112-113.
[2]通拉嘎.火力发电厂节能增效中变频技术的应用分析[J].山东工业技术，2016（18）：174.
[3]关嘉昕.交流电机变频技术的研究及在华能汕头电厂的应用[D].江苏：华南理工大学，2015.
论文作者:那日苏
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/17
标签：转矩论文; 电动机论文; 技术论文; 节能论文; 电力论文; 电机论文; 领域论文; 《防护工程》2019年11期论文;