杨莎
河北供水有限责任公司河北石家庄050000
摘要：近几年，我国经济与科技高速发展，电子技术发展逐渐趋于完善，促使电气传动技术的变频器应用出现在人们视野，由于电气传动技术近几年不断突破，使得电气运行领域的应用得到全面提升。
关键词：电气传动；变频器；应用技术
随着市场需求的不断增长，标志着交流电机和直流电机的交替性时代已经来临，传统的直流电机早已不满足社会发展需要，很快就会被淘汰。随着矢量控制技术的延伸，给变频器的性能带来极大的提高。现阶段，矢量控制技术已经达到了技术应用的要求。在调速转动电力电子技术不断完善下，目前已经形成了很好的节能效果以及工艺控制功能，能够广泛的应用到自动化设备中。
一、变频器组成部分
变频器包含了两种工作结构，一种是交流-交流，一种是交流-直流-交流。两种变频器的构成，形成了不同的电力转化频率。前者被称为直接式变频器，后者被称为间接式变频器。变频器一般包含了中间电路、逆变器、整流器、控制电路四个组成部分，担负着将交流电转化为直流电，进行直流储备和控制信号的传送等任务。整流器采用单相和三相交流电源连接的方式，产生的直流电压脉动，具有可控和不可控两种基本类型。逆变器具有逆变电流和整流器的功能。将整流器处理后的直流电转化为交流电，满足了电动机的电压和频率要求。控制电路是为电动机提供信号回路的部分，主要功能包括对电流电压的监测，对电压的运算和对逆变器进行保护等，控制电路能够对逆变器和整流器进行保护控制，依靠线路的回馈信息保证正常的电压和频率，维持电动机正常运转。滤波电路采用整流器处理过的直流电，将至少大于电源频率六倍的脉冲电压，经过处理后产生对直流电压的最大影响。控制电压的波动，吸收处理脉动电压。利用电感和电容实现容量的构成，器件中如果有余量可以不使用电感，通过滤波电路实现电路的畅通。
二、电气传动中变频器应用
以某工厂水处理泵房工程为案例，该工程施工全程进行设计、制造、出厂前的试验、包装、运输（含保险）、安装和现场试验、试运行和验收。其中的主要电气传动设备包括：测温测速制动柜、自动化元件和备品备件；立轴混流式水轮机转轮；水轮机自动化元件、专用工器具、备品备件。结合工程地形以及设计要求，该工程需要按照常规方法选泵，配备不同型号的水泵，使用变频设备加以控制。并采用变频设备，通过变速调节改变水泵的电流频率。处理水泵转速、扬程、流量、转速等参数的变频，将转速、扬程等进行调节。
采用变频设备进行变速调节时，考虑水泵转速下降幅度，原则上不能超过额定转速的百分之三十。提高速率不能超过百分之五。严禁超载运行动力机，否则会引起机组振动，造成设备的损坏。例如当水泵单泵额定转速运行时，为了将水泵转速予以降低，变频设备根据流量将额定转速由2.453立方米每小时降低到了1.3453立方米每小时。频率下降了百分之四，输出电流频率为34.6赫兹。当水泵转速需要提高时，变频设备可以相应提高效率，流量可由1.456立方米每小时提高到2.566立方米每小时，流量增加了百分之十一，输出电流频率变为57.43赫兹。
变频器的转速调节对于工况的运行具有很好的调整作用，转速每次发生调整之后，流量就会发生改变。工程通过升高和降低水泵转速，保证了施工中用水的要求，对于泵站装置来说，收到了很好的效果。各级泵站采用变频设备控制后，对于各梯级的提水流量达到轻松控制的目的，杜绝了弃水和断流的事故发生。而且在节能减排、降低费用等方面也收到了很好的效果。变频设备的运行还避免了紧急停泵带来的种种问题，如水锤危害等，给工程运行的安全稳定性能增加了保障。
三、变频器的应用注意事项
3.1监控工作运行的温度环境
变频器的运行频率的调整过程中，可能会产生大量的热能，这是一个需要注意的问题。温度超过承受范围，需要采取相应的措施加以应对。通过对变频器柜的温度的计算，针对变化采用相应的变频柜进行安装和运行。例如自然冷却的变频柜和风冷变频柜，根据相应的温度计算方法，均能计算出变频柜内部的总体消耗功率和变频柜内的空气流量等参数，从而对控制温度提供科学的依据。
3.2做好外界干扰的抑制工作
对于高泄露予以规定，使用保护性导线，进行电源部分交流电源的保护，在一定程度上几台变频器都需要进行接地保护。针对工作接地，为了满足变频器的系统的运行需要，需要控制回路，保证跳频的精确性。采用的抗干扰对策包括屏蔽干扰源，使用外部信号控制的方法，要求信号线不能超过20米，信号线采用双芯屏蔽的方法，与主电路线进行分离，不能放在同一个配管内，周围的电子敏感线路也要进行屏蔽。屏蔽罩要可靠接地。使用电抗器进行抗干扰，在变频器的输入电流达到较低的谐波分量的时候，可以帮助设备抵抗大量的无功功率。另外，还要定期检查与变频器安装在一个柜内的装置的质量属性，减少噪音的产生。采用电抗器装置，串联接入电路是有效方法。
四、变频调速原理
n=60f（1-s）/p式中：p———电动机极对数；s———电动机转差率；f———电网频率；n———异步电动机的转速。由上式可知，电机的转速n与电网的频率f成正比，只要改变电网的频率f即可改变电动机的转速，如果电网的频率f在0～50Hz的范围内变化，则电动机转速调节范围就非常宽。变频调速实际上就是通过改变电动机的电源频率以实现对电动机的转速进行控制。变频器主要采用了交流-直流-交流的工作方式，即先把工频交流电通过整流转换成直流电，然后再把直流电转换成电压、频率均可控制的交流电以供给电动机。变频器电路一般由四个部分构成，即整流、中间直流环节、逆变和控制。整流部分采用的是三相桥式整流；逆变部分采用的是IGBT三相桥式逆变，输出为PWM波形；中间直流环节起着直流储能、滤波和缓冲无功功率的作用。
五、结束语
通过对上文进行分析与研究可知，在电气传动的过程中，根据变频器的工作环境以及接线方式的不同，为实现最大化效益，务必要根据不同的运行需求，对每一个变频器的功能运行进行可靠的检查与设置，确保系统内的变频器能够稳定的运行下去。
参考文献：
[1]梁世益.电气传动中变频器应用技术研究[J].低碳世界，2014（7）
[2]李云.电气传动中变频器应用技术研究[J].商品与质量，2016（49）