变频器在电机拖动及其控制领域的应用分析
吕小强
摘 要：随着我国经济的发展，社会的进步，人们的生活水平有了很大程度上的提高，我国的工业化，城镇化发展迅猛。各种电力，电器的产生在给人们的生产生活带来便利的同时，也对我国的电力的产生和供应提出了挑战，人们对电力的需求增加，促使我国电力行业需要不断的进行改革，以增调速加发电的效率和数量。在大力发展电力的同时，寻求更高端有效的电力供应更显得尤为重要，居民住户，工厂企业对于电力的需求都不相同，怎样科学的对电力进行分配供应，在满足人们的基础电力需求外，做到不浪费，高效合理。变频器是电力系统的常用设备，通过变频器将提供各个企业工厂所需的电源电压，变频器通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，从而进行进一步的调速和节能。变频器同时可以通过变频调速技术对电机进行拖动，变频器能够最大限制的拖动多个电机，从而达到更大的效率。本文将从变频器作用及工作原理，变频调速技术在电机拖动中的应用，变频器拖动电机的注意事项，变频器在电机拖动及控制领域的认识误区等几方面进行论述，从而探讨变频器在电机拖动及其控制领域的应用。
关键词：变频器；变频调速技术；电机拖动及控制
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.144
0 引言
在新时代电气自动化技术及其控制领域的发展的新形势下，各种新型的电力电气原件和处理器的更新换代，变频器在电机拖动中的应用日益广泛。电力行业对变频器的需求也在稳步的增长。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制电动机的电力控制设备。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。通过大量的实践证明，变频器可以很好应用于电机拖动及控制领域，将变频调速技术应用于电机拖动有一定的价值和优势，在维护电力系统的安全运行方面有一定的意义。
1 变频器的作用及工作原理
变频器完美的将工作频率转化为各种频率的交感电源，以保证变速电机的正常运行。变频器主要有两方面的作用，直接作用主要是通过对电机的电压和频率的调节，从而使电机的速度可以在一定范围内无限调节。间接作用主要有节能节点，提高生产的自动化水平。节能节电表现在利用变频调速，对风机，泵类等设备的传入传出流量进行适当的调节，一方面达到电机的多个基本要求，另一方面更最要的是降低电耗。变频器的工作原理只要是通过主电路给各个次级电路提供调频调压后的电力。主路电路主要有电压型变频器和电流型变频器，变压型是将电压源的直流交换变为交流的变频器，电流型是将电流源直流变换为交流的变频器。变频器主要由整流器，平波回路，逆变器三部分组成，整流器将工作频率的变换为直流，将直流电压在变流器和逆变器中产生的电压波动称为平波回路，逆变器是将直流功率变为交感功率的场所。
2 变频调速技术在电机拖动中的应用
随着科学技术的不断发展，在人们的日常生产生活中，变频调速技术得到了广泛，普遍的应用，到目前为止，变频调速技术已经出现了多种控制方式。例如直接转矩控制，是一种变频器控制三相马达转矩的方式，转矩为中心来进行综合控制，矢量控制等等，矢量控制就是将磁链与转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器，以实现对交流电机的高性能调速。这两种控制方式运用最为广泛。变频调速技术的合理应用主要表现在以下两方面，一是无功补偿原理的作用，二是变频器负载的标准，无功补偿，是指在电网中安装无功补偿设备，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，从而可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。变频器属于半导体，半导体的发热时间往往较短，如果超过规定的温度，就会带来较大的问题，要严格规定负载的条件及标准。变频调速技术在电机拖动中的应用论述于以下：具体来说，电机拖动是用电动机作为原动机来拖动生产机械的拖动方式。由电动机，工作机构，控制设备及电源四部分组成。主要内容包括直流电机的动态，静态特点，电机系统的运动方式，变压器等等。通过近几年来的实践证明变频器系统具有广泛的应用范围，调速范围较大，能够更好的改善电机各个方面，有效高效的应用于电机拖动中，使电机的拖动更加便捷，高效，效率提高。使用方式也简单方便，只需掌握调节电压和输出频率的关系，就可以更好的将变频调速技术运用于电机的拖动。
3 变频器用于拖动电机的注意事项
当变频器运用在电机拖动中需注意变频器的选型和交流接触器的选型。首先在选型前要考虑在运行的工作情况，看是否在变频器的运行过程中，多个电机可以同时停止，同时开启。如果要求多个電机不用随时启动，那只要注意变频器的容量在选型时要使变频器的额定功率大于多个电机额定功率之和，然后进一步放大选型就可以。如果需要随时让电机启动或停止的，想要计算出变频器需要的容量，首先要计算出可以随时启动，停止的电机的额度功率之和，然后将得出的总功率乘以5-7倍，再加上不需要随时启动和停止的电机额定功率之和，所得出的最后数值就是需要的变频器的选型功率。交流接触器的选型只需要遵守一般都规则，将电机的额度电流放大一倍就可以。
4 变频器在电机拖动及控制领域的认识误区
变频器在电机拖动及控制领域中运用广泛，但同时也存在着技术上的复杂性，控制方式的多样性，变频器在实际应用中许多误区和及错误观点。有人认为只要使用了变频器，就可以节省大量电力，能量不是随意出现和随意消失的，只能在遵循能量守恒定律基础上，从一个物体转化为另一种物体，一种形式，转化为另一种形式，变频调速技术并不可以不限的运用于各个方面，有一定的运用范围。
5 结语
变频调速技术在电机拖动技术中的广泛应用有较大的价值和益处，但是还是有一定的误区和技术上的难处，只要我们技术的不断发展，变频器在电机拖动及其控制领域的应用就会发展的更好。
参考文献：
[1]王鑫.煤矿电机拖动系统变频节能系统研究[J].中国高新技术企业，2012，2（07）.
[2]许海燕.电机拖动中变频调速技术的合理运用[J].机电信息，2011，2（36）.
[3]张金营.变频器在交流电机拖动领域应用的认识误区[J].新世纪水泥导报，2011（02）：53-55.
[4]电机与实验课中虚拟仿真技术的运用[DB/OL].www.jnlunwen.cn，2018（11）.
