摘要：电机变频控制节能技术为人们生活带来了节能方面的便利，在人们生产和生活中都能看到电机变频控制节能技术发挥的作用。为人们在电能方面降低了损耗，保障了生活质量，这项技术的应用也受到越来越多工作人员的重视。
关键词：电机变频；节能技术；工作人员；电力；应用
1 引言
电机变频控制节能技术的应用研究对电力效能有一定节约，让工作人员看到了电能中有效的节约点，并通过专业的技术增加对电机变频控制节能技术的研究，提高电机变频控制节能技术在实际中的作用，促进电能发展，增加工作人员实践中的工作经验，让电机变频控制节能技术变得更精良。
2 变频调速系统
交流传动系统就是使用交流电动机进行调速的系统，主要分为交流异步电动机和交流同步电动机两类[1]。交流异步电动机的调速方法较多，如降低电压调速、转子串电阻调速、改变极对数调速及变频变压调速等。其中，前两类效率较低；第三类无法实现无级调速；仅有第四类可以在满足较高效率的同时实现无级调速，构成高性能的交流调速系统，进而取代直流调速[2]，所以本文将着重介绍。同步电动机因为其结构特点，仅能采用变频变压调速。变频器是变频调速的核心设备，通常分交-直-交和交-交两大类。前者由整流回路、直流回路及逆变回路3个部分组成[3]。由于在输入和输出交流回路之间多出一个直流回路，所以又称间接式变频器。此类变频器的整流回路一般是由电力二极管组成的不可控整流桥，但是如果变频器有能量回馈的要求，整流器也会由IGBT或者IGCT等可控元件组成。直流回路根据采用的滤波器的不同，分为电压源型和电流源型。电压源型采用大电容滤波，电压稳定不易波动，且由于大电容提供的无功补偿，系统的功率因数较高。电流源型采用大电感滤波，动态响应较快，但功率因数和运行稳定性略差[4]。逆变回路一般是由IGBT或者IGCT等可控元件组成，并利用脉宽调制（PWM）技术对输出电压和频率进行控制。
3 电动机群三相电流不平衡跳闸原因分析
3.1 设备本身问题或接线错误造成
1）电机内部某相支路焊接不良或接触不好；2）电机绕组匝间短路或对地、相间短路；3）外部连线错误。分别测量7台电动机绝缘值正常。由于7台电动机同时跳闸且至开工以来长周期运行平稳，故未进行电动机直阻测量，可以排除因电动机自身故障引起的三相电流不平衡跳闸。
3.2 三相电压不平衡引起的三相电流不平衡
1）由于原油品质恶化，电脱盐变压器负荷变大，器身温度升高，长期运行，变压器油变质，绝缘强度下降，电抗器一次绕组出现相间短路故障。2）查阅相关资料，电抗器过流保护仅作用于报警，不能起到相应保护作用。当变压器真正过载时无法断开线路，往往是设备已烧坏，回路仍然没有断开。3）电抗器综合保护器过负荷设定值错误，标示电流额定值为瞬时值295A，而有效值估算应为295A/1.414=208.6A。过流保护定值设为2倍，即590A，定值偏大不能起到相应的保护。在运行中电流值已经达到370A，已超过电脱盐电抗器额定电流值，设备不能可靠动作。
4变频技术在低压电机中的节能应用措施
4.1 合理利用电机变频控制节能技术
合理利用电机变频控制节能技术是电机变频控制节能技术的有效应用，是将电机变频控制技术在实际中的一种有效落实。合理利用电机变频控制节能技术是对一些电路设备的有效保护，降低设备中电能的损耗[5]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如，家庭中常用到的冰箱，一天24小时冰箱都会涉及到起机的情况，降低冰箱内温度，保障食物的新鲜度，冰箱运转的时候会增加电机的转速，对电能产生一定消耗，当冰箱内温度达到设置温度后，电机依然会继续转动，电能依然在损耗当中，合理利用电机变频后，冰箱温度达到设置温度后，电机转动速度会变慢，依靠电机变频对冰箱内部的线路进行调整，改变了电机一直转动的情况，降低电能的损耗。这种合理利用电机变频控制节能技术，为人们生活用电节约了部分电力能源，保障了设备的用电情况。
4.2 直接转矩控制
分析实际应用情况可知，矢量控制和直接转矩控制都是高性能的交流调速系统控制方式，两者都以异步电动机的动态数学模型为基础，对转矩和磁链分别进行控制。矢量控制通过复杂的旋转坐标变换控制转子磁链，可实现较宽的调速范围，但是易于受到转子参数的影响，降低了系统的鲁棒性；而直接转矩控制通过较简单的静止坐标变换控制定子磁链，不受转子参数影响，但是也因此存在脉动转矩，调速范围会窄一些。此外，这些变频器控制技术还有无速度传感器控制和有速度传感器控制的区别。有速度传感器的技术因为在PID调节环中又加入了速度反馈，可以实现更精确的速度控制，配合矢量控制或者直接转矩控制技术，可以实现更广泛的应用场合。无速度传感器控制则可以用于一般调速精度的场合。
4.3 利用电机变频控制节能技术调整发展方向
利用电机变频控制节能技术调整发展方向，锻炼了工作人员技术方面的能力，为他们提供了节约能源方面的思考，对电机设备发展扩大出其他设计思路，增加工作人员技术能力，让电机变频控制节能技术调整发展方向跟上时代的要求。调整发展方向是对工作的负责，让电机变频控制节能技术更有发展空间，让工作人员工作更有竞争力。利用电机变频控制节能技术改变了电机在设备中的负荷，降低电机过热运转的情况，让电频驱动减缓电机过热对设备的影响，增加电机散热情况。电机变频在设备中的应用可以为网络技术带来良好的接触点，增加电机设备的现代化气息，让电机发展向着新时代不断前进。
4.4 矢量控制与标量控制
第一，矢量控制是指将异步电动机三相坐标系中的定子电流进行坐标转换，得到旋转坐标系上的直流电流，并进行控制。其控制策略与直流电动机十分相似，即获得直流电动机控制量，然后利用坐标逆变换获取异步电动机的控制量。这就可以与直流电动机一样分别控制磁场以及转速，获得与直流电动机一样优异的调速性能。第二，标量控制就是传统的V/F控制方式，通过线性的控制电压和频率的值，一方面保持励磁磁通不变以合理充分地利用电动机铁心；另一方面与负载配合，得到所需的输出转矩和转速。这种控制方式在低频时定子相电压和感应电动势都较小，定子电阻和漏磁感抗压降所占的分量相对较大，电动机的转矩变小，因此低频性能较差，一般用于对调速性能要求不高的风机、水泵等场合。
5 结束语
电机变频控制节能技术的应用研究为工作人员增加了技术提升点，改变电机在设备中的运转情况，降低电机过热和对电能的浪费情况，利用电机的变频驱动能力，平稳电机设备中的电压等情况，为电机设备使用提供质量方面的保障，增加工作人员在电机变频控制节能技术中技术水平，调整电机发展方向，让电机发展跟上时代的潮流。
参考文献：
[1] 梁盛辉.变频技术在电机水泵中的应用探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(22):149.
[2] 倪洪伟,隋毅.稀土永磁电机与变频技术相结合在供热循环系统中的应用[J].资源节约与环保,2016(07):5-6.
[3] 舒红芳,余雯雯,史永生.异步电机变频技术专利分析[J].科技创新导报,2015,12(20):49-50.
[4] 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].华南理工大学,2015.
[5] 孙健.新北热电15MW机组高压电机变频技术改造及节能情况分析[J].河南科技,2013(03):129.
论文作者:闫戊臣
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
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