黃成

摘要：隨著我國科學技術的發(fā)展，變頻技術在現(xiàn)實生活中得到廣泛應用。同時變頻技術因其優(yōu)越的節(jié)能效果引起工程領域的注意，尤其是地鐵機電設備需要應用變頻技術，以減少資源損耗，降低地鐵運行成本。本文從現(xiàn)實出發(fā)，首先分析地鐵機電設備中變頻技術應用的必要性，同時具體分析變頻技術用于地鐵機電設備中的節(jié)能效果，希望具有一定的借鑒意義和參考價值。

關鍵詞：地鐵；機電設備；變頻技術；應用

地鐵在城市化建設進程中是必不可少的公共交通工具，其方便了人們的生活和出行。但是根據(jù)調(diào)查結果分析，地鐵運行過程中電扶梯和中央空調(diào)系統(tǒng)始終處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，具有低效率、高磨損、高耗能等特點，逐漸成為影響城市地鐵運營能耗的主要設備。從地鐵電扶梯和中央空調(diào)系統(tǒng)的配置情況看，地鐵時間點內(nèi)客流量波動幅度大，這使得機電設備功率冗余及容量大[1]，造成地鐵運行成本過高。如果不采用任何節(jié)能調(diào)控技術，勢必出現(xiàn)機電設備運行不暢的情況。因此地鐵機電設備中應用變頻技術是節(jié)能的必然選擇。

1 分析地鐵機電設備中變頻技術應用的必要性

我國社會能源資源消耗量逐年增長，加劇了自然環(huán)境的污染，這種背景下變頻技術應運而生，不僅對電器及機電設備帶來重大變革，同時展現(xiàn)出其在穩(wěn)定設備電壓及降低能源消耗的優(yōu)越性，因此一經(jīng)出現(xiàn)便開始在機電設備中受到青睞。變頻技術的實用性直接或間接為機電設備創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟效益和社會效益，保護了環(huán)境，地鐵機電設備為降低損耗也必然引入變頻技術，以創(chuàng)造出更高的環(huán)境效益。變頻技術有著多個不同的運行模式，同時發(fā)揮的效果有所不同，但是其共性是維護電器及機電設備的良好運轉(zhuǎn)，保持其優(yōu)越性能，因此變頻技術用于地鐵機電設備中可降低地鐵運行投入成本，減輕對環(huán)境的污染，減少能源資源的損耗，具有重要意義。

2 地鐵機電設備中變頻技術的節(jié)能應用

2.1 地鐵電扶梯變頻技術的應用

如果電扶梯未采用變頻技術進行改造，仍然按照傳統(tǒng)運行方式，那么電梯將始終處于額定的速度來運轉(zhuǎn)，無論是有人乘坐還是處于閑置狀態(tài)都是勻速運行，這種情況下電扶梯產(chǎn)生的不必要能源消耗將會加大地鐵開支。變頻節(jié)能技術的應用在一定程度上解決了這個問題，改造其變頻器當空載時，電扶梯維持節(jié)能的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，載人時，變頻器傳達出反應信號，電扶梯控制系統(tǒng)由節(jié)能速度轉(zhuǎn)變?yōu)轭~定速度，其運行速度可控性得到提高[2]，從而實現(xiàn)了節(jié)能的目的。根據(jù)電扶梯的電頻率和速度關系可知，速度越高，供電頻率越高，兩者具有正相關關系，因此變頻改造地鐵電扶梯非常有必要，高低速交替運行不僅保證了乘坐時的正常運行，同時節(jié)省扶梯閑置時的運行能源。

2.2 地鐵中央空調(diào)變頻技術的應用

中央空調(diào)的組成結構比較復雜，主要包括水系統(tǒng)和風系統(tǒng)，各個系統(tǒng)中分層設備類型多樣，其主要目的就是用于調(diào)節(jié)溫度。變頻技術調(diào)節(jié)中央空調(diào)的運行原理是通過閉環(huán)控制、變頻調(diào)速來實現(xiàn)的，共同構成智能監(jiān)控技術，因此地鐵中央空調(diào)系統(tǒng)才能保持低能、高效運轉(zhuǎn)。在沒有應用變頻技術前中央空調(diào)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中，負荷值始終處于不停的變化狀態(tài)，除了冷水機組外，其他設備基本上都是按照固定速度運轉(zhuǎn)，一旦降低了空調(diào)的負荷值，那么整個運行機組的運行效率也會下降，這一變化過程浪費了大量的能源。變頻技術主要利用冷水機組和其他設備的共同調(diào)控、相配合實現(xiàn)調(diào)節(jié)。我們從中央空調(diào)結構具體分析。

2.2.1 變頻技術應用后的水系統(tǒng)節(jié)能

地鐵中央空調(diào)變頻技術節(jié)能控制的運行步驟為：首先采集到地鐵溫度濕度和客流量的變化，經(jīng)傳感器進入到地鐵溫度濕度的自動化檢測系統(tǒng)中，然后比較初始設定值和現(xiàn)實數(shù)據(jù)輸入變頻器中數(shù)據(jù)，最后根據(jù)比較運算結果實現(xiàn)自動化調(diào)節(jié)風機運行的頻率，因此完成實時性調(diào)控地鐵溫濕度、連續(xù)性閉環(huán)控制地鐵風機系統(tǒng)及自動化調(diào)節(jié)地鐵中央空調(diào)系統(tǒng)的多個系統(tǒng)。保持地鐵內(nèi)溫濕度相對穩(wěn)定，始終處于設定范圍內(nèi)。具體過程是變水量系統(tǒng)替代原來的定水量系統(tǒng)，并在水系統(tǒng)中添加自動調(diào)節(jié)根據(jù)溫度來變化的各類設備[3]。每一個冰凍系統(tǒng)上均配備變頻器，在使用期間，將頻率設定在固定范圍內(nèi)，傳感器的主要目的是反饋冷凍水等的溫度記錄及檢測水壓差，以便及時調(diào)整異常情況，冷凍水的總流量、設備用電量等均屬于中央空調(diào)變頻技術監(jiān)控范圍?？偟膩碇v，變頻技術在地鐵中央空調(diào)水系統(tǒng)添加后，有效維持了水系統(tǒng)的正常運行，延長了設備的使用年限，降低了資金投入。

2.2.2 變頻技術應用后的風系統(tǒng)節(jié)能

變頻技術用于中央空調(diào)風系統(tǒng)中主要添加電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)回風溫度自動控制氣體的進出，和水系統(tǒng)類似，風系統(tǒng)中的變頻器首先設定頻率在固定范圍內(nèi)，基本設置參數(shù)為30-50 Hz之間，每個風機需要的電量和風機排送風溫度由傳感器負責監(jiān)測。地鐵內(nèi)的溫度基本由送風量的大小和排送風的溫度所決定，過高或者過低的溫度對乘客身體健康都會帶來不利影響，因此變頻技術通過自動調(diào)節(jié)溫度設定為對乘客身體無害的溫度范圍內(nèi)，最大化避免“空調(diào)病”的發(fā)生。

2.2.3 變頻技術應用后多聯(lián)機節(jié)能

由于地鐵中央空調(diào)運行時間長，并非整日都需要供冷，因此避免晚間和季節(jié)交替時間供冷很重要。節(jié)省不需要供冷時的能源可節(jié)省地鐵資金投入，當關閉中央空調(diào)后，這時變頻式多聯(lián)機就可以替代中央空調(diào)開始運行，變頻式多聯(lián)機改變了中央空調(diào)大系統(tǒng)供冷的方式[4]，采用的是小系統(tǒng)，并且能源消耗是中央空調(diào)大系統(tǒng)的四分之三，未來具有巨大的發(fā)展空間和廣闊的前景，節(jié)能效果顯而易見。

3 結語

綜上所述，變頻技術在地鐵機電設備中的節(jié)能應用有著重要的意義，極大地減少了能源的損耗，提高了機電設備整體系統(tǒng)節(jié)能效益，為經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻，順應了我國節(jié)能減排政策的號召，變頻技術在未來發(fā)展中潛力無窮。

參考文獻

[1] 孫永濤. 變頻技術在地鐵機電設備中的節(jié)能應用分析[J]. 中小企業(yè)管理與科技，2015（14）：167-168.

[2] 王曉冬，龍雪. 變頻技術在地鐵機電設備中的節(jié)能分析[J]. 建筑熱能通風空調(diào)，2014，33（4）：64-66.

[3] 于淑珍. 探討我國煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用[J]. 科學技術創(chuàng)新，2013（4）：76-76.

[4] 李新. 探討我國煤礦機電設備中變頻節(jié)能技術的應用[J]. 科技致富向?qū)В?013（21）：224-224.

（作者單位：南寧市軌道交通集團有限責任公司運營分公司）