（山西天脊集团电气厂）
摘要：随着经济的快速发展，社会生产水平有了显著提高，高压变频器也得到了更加广泛的使用。在工业生产过程中，大功率电机已经成为现在不可或缺的机械动力源。应用高压变频器能够对大功率电机速度进行调节，以减少资源浪费，实现节能运行。本文将对高压变频器在大功率电机节能改造中的应用进行分析，研究高压变频器的工作原理，探讨正确的应用对策，为从事此项工作的人员提供有价值的参考。
关键词：高压变频器；大功率电机；节能改造；应用分析
1引言
利用变频调速使大功率电机，在能够满足工艺生产需求的同时而正常运转，并将其中一部分能量反馈到原有的装置上，能够实现降低单位能耗的目的。高压变频器在工农业生产中应用比较广泛，将高压变频器应用在大功率电机的节能改造中，已经是一项比较成熟的技术。
2高压变频器的功能及应用
高压变频器具有调频功能，而大功率电机的节能改造正是合理使用了这一功能。应用调频功能，能够在一定程度上减小设备生产与消耗之间的差值，使得二者逐渐趋于平衡，不仅如此，高压变频器的应用还能促进设备的输入与输出更加匹配，从而减少了电能损耗，同时降低了企业成本。目前，进行大功率异步电机的调速工作不仅可以采用变极调速或调压调速的方式，还可以应用变频调速的方式。对三种方式进行比较能够得知，变频调速是最先进的调速方式，因为其具有较高的精度、超强的实用性、操作简单等特点，所以变频调速方案比其它两种调速方式更具有优越性。变频就是以负载要求为基础，结合电压调节与速度之间的变化关系，对电流的供给频率进行调整，以达到寻找合理工作点的目的。应用高压变频器，即使处于转速不同的环境下，依然能够将高速率保持在稳定状态，有助于顺利运行，既能够减少电能损耗，还可以对设备的各个性能进行改善，在延长设备使用年限的同时，提高了企业的经济效益。
3国内外应用节能措施的情况
目前，国外广泛应用的节能措施是能量回馈技术，这种技术主要依靠高压变频器来完成大功率电机的调速工作，使能量返回设备的部分反馈能量得到了充分利用，很好的达到了节能效果。国际上比较知名的大公司都研制出了非常完善的大功率电机改造技术。可是，从应用的实际情况看来，这些高压变频装置不仅成本高，而且对电网的专业性具有很高的要求，并不适合我国目前的基本国情。现如今，我国已经可以自主研发高压变频装置，相关技术已经具备较高的成熟度。作为高水平的节约性产品，高压变频器被广泛应用在我国的各个领域。在我国工农业领域的大功率电机节能改造进程中推广变频技术，不仅可以有效降低电能损耗，促进生产效率达到更高水平，同时还可以节约能量使用成本。推广高压变频器，对各行各业的不断发展具有很重要的意义，有助于社会经济发展的稳定进行。
4高压变频器的工作原理及优势
4.1高压变频的工作原理
高压变频的原理其实就是单位复用复合技术。其实现过程就是将诸多的YWM功率单位以及高压变频其组件串联在一起，这样就完成了电压型变频器系统的组合。再把数个YWM功率单位进行串联，同时将高压变频器组件进行串联，就可以形成多级电压型高压变频器。应用多台单相逆变器进行串联，而每台逆变器中都存在PWM三角波，在多重叠加过程中，PWM三角波的相位位移都是均匀的，所以能够抵消彼此之间的高次谐波，使电压中含有的谐波显著减少，这时输出的电波波形就会与正弦波相似，同时产生高压交流电，实现高压的顺利输出。而输入以及输出变压器所受到的影响是非常小，有效的降低了这个过程中的电能消耗。随着材料器件向着集成化发展的步伐不断加快，变频器占用的空间也越来越小。由此可见，高压变频器的特点就是效率高、能耗低以及体积小。
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4.2高压变频器的优势
三相异步电机含有最佳运行区、普通运行区以及不经济运行区三个运行区，三者各自的电机负载率是不同的，一般情况下，最佳运行区会超过70%，拥有三个运行区中最高的电机负载率。电机负载率最少的是不经济运行区，占比不会超过40%。所以，应该依照相关规范标准去改造平均负载率不低于70%的电机。对输入电压的频率进行相应调整变化，使之能够更适应设备负载的不断变化，从而确保电能的输入与输出达到平衡状态，顺利实现电力工作持续保持在最佳状态。对电机设备进行调频改造，为其在不同电压环境下的顺利运行提供保障，使电机自我调节功能得到有效提高，解决了电机在运行过程中易受冲击的问题，减少能源消耗，保证能源得到了更加充分的利用。
4.3高压变频电机的优点
变频电机启动和停止时运行平滑对电网和机械冲击力小从而减小了机械的损坏节省了维护费用给设备的连续稳定运行提供了保证。（增加点内容）
5高压变频器应用的现状
5.1大型工业生产应用高压变频器的状况
在当前的社会发展过程中，科学技术的进步速度不断增快，高压变频器技术的成熟度也逐渐提高。对于变频装置来说，其预测以及智能分析能力已经达到了超高水平，它对高压水泵以及高压风机等设备的节能都具有非常显著的作用，同时对电机还能起到一定的保护作用。充分应用高压变频器技术，能够在很大程度上减少电能损耗，节约不必要的生产成本。=改造大功率电机可以显著提高设备运行过程中的安全性，有效减少噪声污染，使电机的使用年限得以延长的同时，在一定程度上节省了用于电机维护的费用。此外，还有效避免了意外停机现象的发生，（这句话我不理解）消除了由此带来的不必要的意外损失，致使企业的自动化控制能力有了大幅度提升。还能够在很大程度上降低了工作人员的劳动强度，有助于提高企业的经济效益，提高企业的社会综合效益，为提高市场竞争力提供保障。
5.2应用高压变频器技术解决电力系统中的晃电问题
电力系统的运行过程中，运行状态容易受到诸多因素的影响，不仅包括雷击、对地短路以及故障重合闸等常见问题，还包括企业电网故障，启动大型设备等因素。当电力系统受到上述因素影响时，就很可能会出现电网波动，从而造成电压不稳定甚至瞬间断电的现象的发生，但在很短的时间内就可以恢复正常状态，这种情况我们称之为晃电。应用高压变频器技术能够避免发生电网波动，并且能够在发生晃电故障时，保证变频器正常并稳定的运行。上述措施包括调整变频器参数，加大直流电源支撑系统的数量等。此外，还可以引出变频器中的直流母线回路，将其连接在直流输出接触器上，如果系统中出现故障，就可以将直流支撑装置蓄电池提供的电流输入到高压变频器，保证大功率电机转速不出现波动的情况，实现大功率电机不跳停，保证电机在电网出现“晃电”时能够正常运行。
6结束语
综上所述，有效应用高压变频对大功率电机进行节能改造，能够大幅度提升企业的生产效率，不仅为电机运行的稳定以及安全提供坚实的保障，而且还有效减少了企业用于电机维护的费用。我国的工农业的发展正处于关键阶段，大力推广应用高压变频器技术去改造大功率电机，具有良好的发展前景。
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作者简介：罗爱青（1967-4-26），男，大专，助理工程师
论文作者:罗爱青
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签：变频器论文; 高压论文; 电机论文; 节能论文; 技术论文; 设备论文; 电能论文; 《电力设备》2017年第6期论文;