摘要：随着全球资源的不断开发，环境问题逐渐凸显，节能环保已经成为当今时代的主体。纺织企业做为传统行业之一，在市场经济全球化的背景下产品利润逐渐降低，已经进入微利时代。降低生产运营成本提升商品利润空间，保障企业经济获取能力是毛毯厂平稳可持续发展的首要工作，是迎合时代主题的企业发展路线。课题研究基于上述背景，研究探讨基于变频技术的交流电机控制节能技术。依靠变频设备根据生产需要完成对交流电机转速的控制，可以有效降低能源消耗，提升电机设备生产效率，从而实现变频节能，降低企业生产成本，变频节能技术不仅仅在纺织业应用广泛，我国化纤、塑料、化学等工业企业中变频节能技术也有着广泛的应用空间及前景。
关键字：变频器；交流电机；节能
我国对变频器的研究始于1953年，经过数十年的不断研究发展，变频技术已经在我国雷达、通讯、电子设备、广播电视设备、遥感设备以及大型工业生产设备中广泛的应用，在工业中变频器主要应用于对风气、水泵、传统设备等基于交流电机做为动力输出端工业设备的调速装置。变频器通过将交流电转换为之流电，在根据输入需求再次转换为对应频率的交流电，实现对目标设备的变频调速功能。
1.变频器原理
1.1变频器的基本原理
变频器的工作原理是通过对应的变频电路实现交流电不同频率间的转换，一般依靠变频器中的电力半导体部件，完成对电源的接通和中断活动，最终根据需要完成对电能频率的控制。变频器在工作过程中，一般采用交流电做为外接电源，在应用过程中通过转换使交流电像直流电转换，最后经过二次转换成为频率不同的交流电。 变频器在设计时一般存在以脉冲电路、信号检测电路等组成的控制电路。
1.2变频器节能原理
我厂纺织用电机一般采用交流电机，电机的转速受供电频率影响，电源频率高低对交流电机的转速有着直接的影响。可以认为交流电器的转速随着电源频率高低发生正相关的变化。电源频率决定交流电器的输出功率。变频器节能时基于上述基本原理实现的。在纺织厂的生产活动中，常有的水泵和风机都是由交流电机提供动力输出的，输出设备的能耗与输出功率成正比，在纺织厂的实际生产过程中，存在因交流电机设备输出功率过高造成的能源浪费，而根据生产的实际需要，通过变频器降低供电电压，可以实现对交流电机负载的控制、降低从而实现节能。如车间通风用风机设备。通过变频器改变供电频率，根据车间内空气质量对风机输出功率的要求进行变频控制，及必要时降低器转速，风机工作时间内整体负载水平降低，从而实现了节能降耗。
2.变频器在工业节能降耗中的应用
2.1变频器的应用
根据上文所述，交流电机的最终能源消耗与器工作中的平均转速有直接关系，而电源频率和交流电机的转速成正相关关系。想对交流电器转速进行控制的直接办法就是通过变频器改变其供电频率。实现交流电器的科学功率输出，减少必要的高频输出时间，实现能耗的整体控制。
2.2节能降耗的作用
文章以水泵设备中的交流电机为研究样本，分析变频器节能降耗的作用。水泵是工业生产中能耗较高的设备之一，是工业生产的主要成本之一，我厂曾采用调节阀控制水泵供水水量的方式来降低水泵功耗，该方法虽具有一定成效，但节能方法较为生硬，无法根据生产的切实需要实现水泵功率的智能控制，水泵功率无法人为调节，不具备动态节能作用。同时容易造出现空水位或水位较低的现象，导致水泵设备运行风险增加，容易出现设备损坏等安全风险，影响了设备运行稳定性。
如图1所示，我厂根据低加疏水泵特性以及上述问题对水泵系统进行了二次改造，通过变频设备进行水泵的输出功率控制，根据工厂中低压疏水泵的变频改造为基础，分别对改造以前、改造以后的数据进行分析，全面阐述变频器在工业中节能降耗的作用。相应电动机的变频参数为：输出频率为0~300Hz，输出电压为0~400V，输入电压为（380~480V）±10%，额定功率等于55KW；电动机参数为：转速2970r/min，额定电流等于102.6A，额定电压等于380V，额定功率为55KW。水泵安装变频器以前其电流分别为66.9A、65.4A、65.9A；安装变频以后水泵的电流为39.7A、39.8A、39.3A；设定电压为380V、功率因素为0.81。经过对应计算可得，工厂水泵在安装变频器以前的综合能耗为845KWH，而在经过变频器改造后，水泵的输出能耗为506kwh，由此可见水泵设备在经过变频器改造后，能耗明显降低，同时变频器可以对水泵实现智能控制，让生产流程更加智能化，运行风险和设备损坏事故也得到了有效的控制。尤其设备处于较低功率输出的状态当下，变频器在能耗降低方面的作用更为突出。
图1低加疏水泵的特性曲线
3.变频器的日常维护方式
为了保障变频器节能装置的工作稳定性，以及延长期使用寿命，降低维护成本，工厂需对变频设备进行定期维护检查，保障其良好的工作状态。
（1）日常检查，工厂应设立专人对变频设备进行日常检查维护，要对变频器的工作运行状态进行检查记录，对于发生的异常现象要及时上报由专业人员进行二次检查，及时发现问题降低维修成本。在检查过程中因对显示板显示数据、气味、震动与噪音进行详细记录，并对比过往记录，在发生较大变化时应及时进行深入检查分析，避免隐蔽机械故障的发生。
（2）定期检查。工厂应根据变频器的类型以及工作环境对变频器设备制定定期大型检查计划，定期检查应停用变频设备，由专业人员对变频器进行拆解检查，对存在老化、损坏或即将损坏的部件应进行及时更换，避免继续运行发生较大故障或安全风险。
参考文献:
[1]张速江.PLC、变频器在工业中的应用[J].通信电源技术,2018,35(02):137-138.
[2]李艳桃.浅谈变频器原理及其在工业节能降耗中的作用[J].电子世界,2017(23):83+85.
[3]首善良.浅析变频器调速在节能领域的应用[J].科技风,2011(10):92.
[4]陈观明.变频器在工业节能中的应用[J].海峡科学,2007(10):30-33.
作者简介：肖树会（1970.09.25）；男，山东省滨州市邹平县孙镇镇；大专，毕业于滨州师范专科学校；助理工程师；研究方向：电气自动化。
论文作者:肖树会
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/19
标签：变频器论文; 水泵论文; 设备论文; 电机论文; 频率论文; 转速论文; 节能论文; 《电力设备》2018年第18期论文;