（特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 山东新泰 271200）
摘要：随着我国现代社会的发展和国民经济水平的不断提升，能源变得越来越重要，在我国电力能源一直是薄弱环节，很多地方的电力供应出现了短缺甚至有些地方会实行限电，电力能源在我国的发展过程中是十分短缺的资源。而电机作为现代化社会制造业的主要动力设备，其节约电能的问题就需要整个社会的高度重视。本文作者长期从事于生产一线，在电机的运行与维护方面有着丰富的工作经验，结合自身的工作实践对电机的变频控制节能技术和在实际的运用过程中进行了探讨，并对电机变频控制的原理和特点进行了分析，探讨电机变频控制的节能性，另外还阐述了电机变频控制节能技术的应用现状，仅供参考。
关键词：电机；变频控制；节能技术；应用
“节能减排”一直以来作为我国社会发展的重要举措在国民经济生产过程中起到了非常大的作用，在这一大环境下经济的发展需要将节能技术放首要位置。现阶段进行节能减排其中一大部分就是要对风机、电动机、泵类等电机设备实行节能减排，以此来实现资源的合理利用，这就需要大力的发展交流电机变频调速节电技术。目前我国电力能源利用效率较低、消耗高、浪费大，电力供应形势严峻，发展变频节能电机势在必行。
一、分析电机变频的控制技术原理及其特点
1、电机变频控制原理
在现阶段使用的变频电机是指变频器驱动电机的一种统称，其包括了变频感应电机和变频器两大部分，而这两大部分的组合就能够有效的提高电机的工作效率，并且以此来减少电能的消耗。本文以交流发电机为例进行详细的分析，交流发电机的转速公式为：
Nl=60f/P (1)
式(1)中Nl为同步转速；f是电源的频率，一般为50Hz；P是交流发电机的磁极对数。
交流发电机的转差率用公式表示为：
S=(Nl-N)/Nl (2)
式(2)中S就是交流发电机的转差率；N是交流发电机转速。
由式(1)和式(2)就能够推出：
N=60f(1-S)/P (3)
简单地讲，变频器是利用交流电动机的转速与所供交流电的频率成正比的原理，改变电动机的供电频率从而达到改变电动机转速的目的。
2、电机变频控制技术的特点
在传统的电机运转过程中，当电机带动的负载发生变化时，一般是通过调节电机的通电时间占空比来进行电机的转速调速功能的，但是这样的功能调节虽然很简单，但是电机会不断地出现启动和制动的现象，而在电机启动和制动的过程中会对电能的消耗很大。
通过以上公式的推导，可以看出电机的转速可以通过控制调节，电机变频控制技术的主要特点是可以通过变频器来调节电机的输出功率以及输出电压的大小，这样就能够有效的确保电能被合理的利用。另外电机的变频控制技术还具有实现电机软启动和停止的功能，可以采用电磁设计，以此来减少定子和和转子的阻值，从而实现平滑的无级变速，保护发电机功能的完善，减少发电机维修所需要的费用。
二、电机中变频控制节能技术的分析
1、现阶段电机运转过程中应用的变频节能技术
目前在工业中使用的电机变频器可以大致分为通用变频器和专用变频器两大分类，对于衡量通用变频器性能的主要指标有：控制方式，启动转矩、转矩控制精度和速度控制精度，以及控制信号种类和速度控制方式等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
现在电机的变频系统大都是采用的是恒V/F控制系统，这个调速系统具有结构简单以及制作成本低的特点，这是以一个开环变频控制系统，其能够满足大多数普通电机以平滑的变化实现转速变化的要求。如果需要提高变频系统的动态和静态性就只能使用闭环的控制系统进行相应的控制，因此控制闭环转差频率的电机调速方式得到了应用，能满足转速比较慢的电机的调速。对于转速较快的电机要想提高变频控制系统对于动态静态的控制性能就需要解决在动态情况下电机的转矩发生变化的问题。
2、电机中变频控制节能系统的优点
在电机运行过程中变频控制节能系统的优点在于它能大大地提高电机运转的高效性，因为其变速不依赖于机械部分，这样就能够体现出其非常多的优点。
一是能够控制电机的启动电流，当电机通过工频直接启动时，它产生的电流数值将会达到7-8倍的电机额定电流，这也将会大大的增加电机绕组的电应力并且会产生大量的热。而变频调速则可以在零速零电压启动，就可以保证电动机的运行寿命；二是使电机具有可控的加速功能，变频调速能在电机零速启动并按照用户的需要进行光滑地加速，同时使得电机具有可调的运行速度，使电机能根据工艺过程迅速改变；三是使电机具有可调的转矩极限，通过变频调速后，能够设置相应的转矩极限来保护机械不致损坏，从而保证工艺过程的连续性和产品的可靠性；四是电机能够具有受控的停止方式，在变频调速中电机的停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以选择，这样能够有效的减少对机械部件和电机的冲击，从而使整个系统更加可靠，寿命也会相应增加。
另外在电机中运用变频控制技术还可以实现电机可逆运行的控制，只需要改变输出电压的相序即可，这样就能降低电机的维护成本和节省电机的安装空间；以及有效的减少机械传动部件，节省齿轮箱等机械传动部件，最终构成直接变频传动系统，从而就能降低成本和空间，提高稳定性。当然，电机中使用变频器进行节能控制的优点还有很多，根据不同的电机转速控制的选择不同的变频器运行方式所产生的效果也不一样。
三、电机变频节能控制技术的应用
电机在运转过程中的能耗有近70%是耗费在风机和泵类等电机的负载中，因此变频控制节能技术在电机运行方面是具有很大优势的，也就很能够体现出变频电机的重要性。
比如说在没有安装变频器控制电机转速的空调，在空调设置的温度低于阈值时空调的风路就会出现关闭的状态，但是在这个时候的空调电机还是在继续的进行运转过程中，电机的运转完全是在浪费电力能源。而现在所说的变频空调就是采用了具有变频控制技术的电机，这在很大程度上实现了节能减排，对于具有变频控制的空调来说，当空调的温度降低时就完全不必将风路进行关闭，直接可以通过降低电机转速的方式来实现温度的降低，根据实际的情况来分析可以看出使用了变频控制技术的空调要比没有使用变频控制技术的空调在电能消耗上下降20%-30%，这样就不会造成电机对电能的不必要的浪费，电能得到很好的利用。
另外在选择电机时要根据自身的情况选择大小合适的电机，并且尽可能选择性能高的电机。选择大小合适的电机是为了减少电机的浮装容蛋，减少能量的浪费。同时在平时的使用过程中要对电机进行合理的养护，避免因为不合理的使用电机导致电机在使用过程中造成不必要的电能的浪费。
结束语
现阶段我国进入了可持续发展的战略阶段，随着经济的不断增长，各行业的竞争压力也变得越来越大，因此提出节能减排的要求对于国家发展和社会进步以及国民经济生产都是非常重要的。电机变频控制技术能够根据负载的需求改变电机的驱动功率，减少了电机运转中不必要的能量损耗。为能够更好的对电能实现节能减排，逐渐对传统的电机进行改革，以实现具有变频控制节能技术的电机普遍推广应用。
参考文献：
[1]来雨祥。试论电机变频控制节能技术和运用[J]。城市建设理论研究：电子版，2015，(09)。
[2]姜保娜。试论变频器节能技术原理及其应用[J]。科技创新与应用，2014(7)：290-290。
[3]朱娟娟。刍议工业电气自动化控制中变频调速技术的应用[J]。企业技术开发月刊，2014(18)：75-75。
[4]陈高明。论电机变频控制节能技术和运用[J]。山东工业技术，2016(1)：192-192。
论文作者:周敏敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/1
标签：电机论文; 转速论文; 变频器论文; 电能论文; 过程中论文; 节能技术论文; 节能论文; 《电力设备》2017年第14期论文;