李東旭

摘 要：經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源消耗不斷增長(zhǎng)，工業(yè)生產(chǎn)作為消耗能源的主要環(huán)節(jié)面臨著一系列的挑戰(zhàn)。而變頻器調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)，無(wú)疑為工業(yè)節(jié)能提供了新的發(fā)展思路，在很大程度上提高了資源利用率，減少了能源浪費(fèi)。因此，我們積極探討變頻器調(diào)速的控制，研究其在節(jié)能中的應(yīng)用狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，加以深刻分析并做出有效的改進(jìn)，從而進(jìn)一步加強(qiáng)變頻器調(diào)速在節(jié)能中的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：變頻器 調(diào)速控制 節(jié)能應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TS203 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）12（a）-0059-02

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，能源問(wèn)題日益突出，人們的節(jié)能環(huán)保意識(shí)不斷提高，工業(yè)節(jié)能受到社會(huì)越來(lái)越廣泛的關(guān)注。在機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的推動(dòng)下，變頻器調(diào)速的自動(dòng)化控制成為新的趨勢(shì)，能夠通過(guò)改變電流幅度與頻率等步驟有效減少能源的消耗，在節(jié)能工程中得到廣泛的應(yīng)用。因此，如何加強(qiáng)變頻器調(diào)速的控制工作成為我們面臨的新課題，其對(duì)提高工業(yè)節(jié)能水平有著十分積極的意義。我們通過(guò)不斷的實(shí)踐操作，探索變頻器調(diào)速的優(yōu)化手段，高效控制變頻器的運(yùn)行，提高其自動(dòng)化水平，使其更好地應(yīng)用于工業(yè)節(jié)能工程。

1 深入分析變頻器調(diào)速的控制

1.1 變頻器的運(yùn)行原理

變頻器是指利用一定的變頻電子技術(shù)來(lái)改變電源的頻率與幅度以達(dá)到電力控制的機(jī)械設(shè)備，它包括交流變直流、直流變交流等過(guò)程，采用半導(dǎo)體器件的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的驅(qū)動(dòng)處理[1]。變頻器的運(yùn)行主要是指主電路上電力的調(diào)頻與變換，通過(guò)控制工頻電源改變電流幅度，基本分為整流器、逆變器、控制電路的轉(zhuǎn)變與協(xié)作。變頻器整體上形成一個(gè)完整有機(jī)的換流系統(tǒng)，在電機(jī)原理的基礎(chǔ)上融入微處理單元以保證變頻工作的完成。變頻器在節(jié)能方面的應(yīng)用較為突出，主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)與水泵的應(yīng)用上，能夠通過(guò)電力電源的改變與控制減少能源的消耗。

1.2 變頻器調(diào)速的概況

變頻器調(diào)速包括機(jī)械的調(diào)速與電動(dòng)機(jī)調(diào)速兩個(gè)方面，利用電力半導(dǎo)體器件改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸速度并調(diào)節(jié)供電電源頻率。變頻調(diào)速分為異步電動(dòng)機(jī)的恒定控制與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速以及恒功率調(diào)速3個(gè)基本類型，通過(guò)調(diào)節(jié)功率與電流，達(dá)到調(diào)速的目的，有效控制交流電動(dòng)機(jī)，從而減少不必要的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)以節(jié)約能耗。

1.3 變頻器調(diào)速控制機(jī)理

變頻器調(diào)速的控制是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工作，變頻器調(diào)速控制主要體現(xiàn)在脈幅調(diào)制與脈寬調(diào)制兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前變頻器調(diào)速控制基本采用軟件控制法，利用微信計(jì)算機(jī)對(duì)變頻器運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)管處理，根據(jù)調(diào)頻指令控制逆變器的調(diào)速環(huán)節(jié)，并采取隨時(shí)計(jì)算的方法控制變頻器的周期模式，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的響應(yīng)。同時(shí)采用V/f控制的方法對(duì)通用變頻器的調(diào)速加以高效合理調(diào)整，使其在低速運(yùn)行下達(dá)到設(shè)定頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的實(shí)時(shí)控制。

1.4 變頻器調(diào)速控制意義

變頻器調(diào)速的控制有著十分積極的意義，對(duì)變頻調(diào)速環(huán)節(jié)的有序運(yùn)行起著關(guān)鍵的推動(dòng)作用。變頻調(diào)速的節(jié)能效益相對(duì)突出，能夠限定電動(dòng)機(jī)的額定電流，減小機(jī)械的負(fù)載，增加電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。同時(shí)，變頻調(diào)速的控制能夠減少一些不必要的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)程序，減少能源的消耗，提高資源利用率。除此之外，高效的調(diào)速控制將進(jìn)一步保持機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性，保障其在工作環(huán)境下的安全運(yùn)行。

2 積極研究變頻器調(diào)速在節(jié)能中的應(yīng)用

2.1 分析變頻器調(diào)速在節(jié)能應(yīng)用中的可行性

變頻器調(diào)速在節(jié)能方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能夠廣泛應(yīng)用于節(jié)能工程中的各個(gè)方面，尤其在風(fēng)機(jī)、水泵上的節(jié)能應(yīng)用十分普遍。變頻器調(diào)速能夠改變風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械設(shè)備的傳統(tǒng)調(diào)速模式，減小其輸入功率，科學(xué)調(diào)控電流電力的幅度與頻率，減少功率的消耗，合理調(diào)節(jié)風(fēng)量或水量。目前隨著變頻器產(chǎn)品的不斷發(fā)展，變頻器調(diào)速水平日益提高，其在市場(chǎng)上的需求逐漸增長(zhǎng)，更是受到節(jié)能領(lǐng)域的青睞，將廣泛應(yīng)用于節(jié)能工程中?，F(xiàn)行的變頻器調(diào)速控制手段不斷豐富，技術(shù)水平日趨成熟，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行強(qiáng)有力的分析控制，及時(shí)處理潛在問(wèn)題，提高其在節(jié)能應(yīng)用中的可行性。

2.2 深度把握變頻器調(diào)速的節(jié)能性基本機(jī)理

深度把握變頻器調(diào)速的節(jié)能機(jī)理是實(shí)現(xiàn)其在節(jié)能領(lǐng)域中應(yīng)用目標(biāo)的重要前提，有利于提高變頻器調(diào)速的節(jié)能應(yīng)用水平。變頻器調(diào)速的節(jié)能原理表現(xiàn)為通過(guò)轉(zhuǎn)速輸出的調(diào)整降低電機(jī)的功率與能耗，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。變頻調(diào)速的節(jié)能分為變頻節(jié)能、功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能與軟啟動(dòng)節(jié)能3個(gè)主要方面，在電機(jī)設(shè)備效率恒定的情況下，控制其輸出功率，減少相應(yīng)的耗能，并減小線損情況的發(fā)生，提高設(shè)備的使用效率，增加其使用壽命[2]。

2.3 重點(diǎn)突出變頻器調(diào)速環(huán)節(jié)中的節(jié)能作用

變頻器調(diào)速在節(jié)能方面發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用，并隨著其應(yīng)用水平的提高而不斷突出。變頻器調(diào)速的節(jié)能作用涉及多個(gè)方面，能夠有效提高電機(jī)設(shè)備的運(yùn)行效率，減少能源的浪費(fèi)，并減小機(jī)械設(shè)備的自然損耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，有效的變頻器調(diào)速能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)管，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，節(jié)省部分維修養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的最大化。除此之外，變頻器調(diào)速在泵站供水控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)方面起著關(guān)鍵的節(jié)能作用，能夠有效降低系統(tǒng)運(yùn)作成本，達(dá)到經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

2.4 總結(jié)并展望變頻器調(diào)速的節(jié)能應(yīng)用效果

在不斷的實(shí)踐操作中，變頻器調(diào)速的節(jié)能應(yīng)用取得了一定的效果，應(yīng)用水平得到了大幅的提高。變頻器調(diào)速在節(jié)能工程中的應(yīng)用，有效改變了傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中資源浪費(fèi)問(wèn)題，降低了能源的消耗，使得工業(yè)生產(chǎn)的成本得到合理的控制，并在很大程度上改善生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)節(jié)能環(huán)保措施的落實(shí)。盡管目前變頻器調(diào)速在節(jié)能應(yīng)用中仍然存在著一定的問(wèn)題，但是通過(guò)不斷的探索與實(shí)踐，進(jìn)行深刻的分析總結(jié)，找出現(xiàn)階段節(jié)能應(yīng)用中的不足，加以針對(duì)性改進(jìn)，變頻器調(diào)速在節(jié)能應(yīng)用中將取得更明顯的效果。

3 探討加強(qiáng)變頻器調(diào)速控制及節(jié)能應(yīng)用水平的措施

3.1 優(yōu)化變頻器調(diào)速的控制方法與手段

針對(duì)目前變頻器調(diào)速控制中存在的要點(diǎn)問(wèn)題，全面優(yōu)化變頻器調(diào)速的控制方法與手段，提高調(diào)控技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能應(yīng)用。優(yōu)化變頻器調(diào)速應(yīng)當(dāng)從建立有機(jī)的變頻調(diào)速自動(dòng)化系統(tǒng)入手，融入PLC技術(shù)，使其與變頻器有機(jī)結(jié)合，提高變頻器調(diào)速控制的水平，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的有序高效運(yùn)行。同時(shí)，不斷完善變頻器調(diào)速的控制方法與手段，為變頻節(jié)能提供有效的途徑，動(dòng)態(tài)調(diào)整變頻節(jié)能方式，保證節(jié)能工程的進(jìn)展。

3.2 進(jìn)一步改進(jìn)變頻器調(diào)速的應(yīng)用環(huán)境

變頻器調(diào)速的應(yīng)用環(huán)境對(duì)變頻調(diào)速在節(jié)能工程中的應(yīng)用效果有著深刻的影響，需要對(duì)整體環(huán)境加以改善。變頻器調(diào)速往往受到環(huán)境因素的影響，應(yīng)當(dāng)在旋轉(zhuǎn)階段進(jìn)行科學(xué)的分析與設(shè)計(jì)，為變頻器的運(yùn)行提供良好的環(huán)境，并著重排除不安全因素，控制相關(guān)影響因素，對(duì)整體機(jī)械設(shè)備加以定期的維修檢查，保持變頻器運(yùn)作系統(tǒng)的完整性。

3.3 創(chuàng)新變頻器調(diào)速的節(jié)能應(yīng)用與發(fā)展

現(xiàn)行變頻器調(diào)速在節(jié)能工程中的應(yīng)用歷程相對(duì)較短，在應(yīng)用方式上受到傳統(tǒng)模式的束縛，存在一定的局限性，亟需積極創(chuàng)新變頻器調(diào)速的節(jié)能應(yīng)用。在現(xiàn)代化科技日益發(fā)展的背景下，不斷融入高新技術(shù)，使其更好地應(yīng)用于節(jié)能工程中，提高應(yīng)用程度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能領(lǐng)域的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，生態(tài)文明建設(shè)不斷推進(jìn)，節(jié)能環(huán)保工程不斷落實(shí)，給現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一定的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。目前工業(yè)的能源消耗程度相對(duì)較高，資源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，亟需采取相應(yīng)的技術(shù)手段對(duì)其生產(chǎn)發(fā)展加以控制。而變頻器的應(yīng)用能夠有效分配能源，控制設(shè)備的有序運(yùn)行，減少資源的浪費(fèi)，進(jìn)一步提高能源利用率。通過(guò)分析變頻器的運(yùn)作原理，掌握調(diào)速方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器設(shè)備的高效控制，更好地發(fā)揮出變頻器的節(jié)能作用，將其在節(jié)能中的應(yīng)用水平提升到新的高度。

參考文獻(xiàn)

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[2] 朱秀斌.基于變頻調(diào)速與PLC的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011（24）：69-71.