变频器在选煤厂机电领域中的节能应用与研究

冯殿聚

摘要：变频器状态的良好是选煤企业稳定运行的基础条件，选煤厂对变频器的运用也具有较高的标准。随着社会经济的发展加快，与科技的迅速发展，电子技术的发展也逐渐受到各个领域的关注。变频器是现阶段我国节能应用与工艺控制中主要的自动化设备，得到了广泛的应用。

关键词：洗煤厂;变频器;节能减耗技术

引言

变频器在暂停运行的前提下，充足的电力传入也属于必要条件，若电能传输与运行时的用电量一致，会导致大量电能的损耗，所以要想切合企业不同时期中的不同变频标准，达到理想的节能目标，选择相应有变频设备就变得尤为重要。 1变频器的概述首先是变频器含义变频器主要是通过半导体器件的通断作用来将频率较为固定的交流电进行转换，转换成频率较为连续的，并且可以进行控制的装置。其次是变频器的使用原理变频器是通过三项二极管的整流电路来将三相交流电进行转换，通过变频器内部的IGBT管对逆变器所输出的电波进行改变，对频率进行处理。在每组的IGBT进行控制的周期内，对其通断的时间比进行改变，简单地说就是通过对脉冲的宽度来对逆变器所输出的电压幅值大小进行转变。

2功率变频以及低压电频的使用

功率变频以及低压电频的使用主要是：在变频设备选择环节中，应该优先选择功率小的设备。以从根本上缓解电能高损耗的现象，在满足生产标准的基础上，还需要优先选用低电压的设备，尽管一个低电压设备仅仅节省很少量的电能，但是在多个设备运转时，就会节省大量电能。因此，在低压设备总量多的条件下，会实现理想的节能目标。所谓功率因数，也就是说有效功率与实际功率比。比值越高，功率也会提高，因此在使用变频设备过程中，需要最大化的防控无效功率，以提升功率因数，功率因数值的提升能够转变电气设备的电容，减少电能的损失，节省设备运行成本。要实现这样的目标，就需要结合具体条件来选取相应设备，并降低设备无效运转时间。除此之外，我们都知道，线路越长，电能的损耗也越大，这也是减少电能损耗的核心思想，也正是由于以上原因，所以在变频器中，应尽量减少线路长度，在一些障碍较好的变频区，必须实行直线引入，对于一些无法实现线路直线引入的区域，也应尽量避免不必要的线路迂回。在制作线路时，也应考虑到线路电阻值，不同金属材料的导电能力和电阻也各不相同，多次的实验证明，在综合考虑到线路费用和电能消耗时，应使用铜线减少铝线的使用。在遇到特别长的线路时，应该选用直径较大的线路，在达到目的后再换用相应的细线，这样同样能够减少电路损耗。

3变频器在选煤厂机电领域中的节能应用

3.1功率变频与低压电频的使用变频器在选煤厂机电领域中的节能应用之一是功率变频与低压电频的使用。

在选择变频设备时，在效果相差不大时，应当选择功率较小的设备。在保障选煤厂的各个生产环节的生产标准的同时，选用低电压的设备可以从根本上缓解电能高损耗的情况。虽然少量的低电压设备所节省的电能微乎其微，但是在选煤厂中同时存在多个设备运转，在实际的选煤厂运转时，选用低电压的设备可以节省大量的电能。

3.2变频器在泵上的节能应用

变频器在选煤厂机电领域中的节能应用之二是变频器在泵上的节能应用。在选煤厂的水泵流量控制上可分为阀门调节以及挡板调节两大方面。若采用阀门调节，系统压力P数值将会变大，会对泵体与阀门的密封性带来不良影响，如果长此以往，还会破坏泵体与阀门的密封性，给选煤厂带来不必要的损失。如果采取调节转速的方式实现流量的控制，系统所受的压力P将会随着泵的转速下降而下降，不会给泵体与阀门的密封性带来不利影响。通过分析大量的现场数据发现，当选煤厂的工艺环节要求水泵流量从百分百降低一半时，在理论上，调节转速所消耗的功率比调节阀门的功率少75%以上。通过调节转速的方法控制泵水量，不仅节能还能够明显改善设备运行工况。

3.3电路滤波

变频器在选煤厂机电领域中的节能应用之三是电路滤波。变频器在运行过程中，会引起电网电压、电流波形发生畸变，按低压配电电路谐波的管理标准，电压综合畸变率应控制在5%以下，如果电压综合畸变率高于5%，为保证供电质量，可以在变压器与变频器之间加装平滑高频扰动性能很强的交流电抗器，从而抑制谐波电流。驱动电机和变频器之间主回路供电电缆较长，就会有较大的高频电流产生于供电线路之间的分布电容中，增加漏电流，影响电流显示的精确度、精准度，甚至可能会导致变频器出现过流跳闸故障。针对这种情况，在安装条件允许的条件下，需要严格控制驱动电动机的供电电缆长度，最大限度的缩短电动机和变频器之间的供电电缆长度。如果驱动电动机功率在3.7kW以下，保证供电电缆在50m以下;如果驱动电动机功率在3.7kW以上，保证供电电缆在100m以下。如安装条件不允许，不能按规定长度安装，可以将电路滤波器应用到系统中，电路滤波器的应用可以减小供电电缆的对地电容，减少干扰的发射源，可以避免电动机绝缘受到变频器浪涌电压的影响和损伤。还可以采取多台电动机并联运行的方式降低长距离配线时的漏电现象。在整流电路输出侧的滤波电路中安装直流电抗器，将混杂在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，既保持整流电流连续，减小电流脉动值，又对变频器输出侧功率因数进行补偿。在变频器的输入侧安装交流过滤电容器可以降低无线电干扰，从而充分降低变频器干扰（尤其注意的是不能在变频器的输出侧安装电容器）;其次，在变频器的输入侧或输出侧安装无线电干扰抑制零相电抗器，也可以对变频器的无线电干扰起到很好的抑制作用。

3.4正確安装

变频器在选煤厂机电领域中的节能应用之四是正确安装。为了减少变频器和其他设备对模拟量信号的干扰，使用模拟量信号进行远程控制变频器时，控制电缆和驱动动力电缆不能放置在同一配线管或线槽中，并且必须保证控制电缆回路和驱动动力电缆间的距离不小于30cm。即便在控制柜中，也要严格按照这样的接线规范，如果特殊情况下在某些区域驱动动力电缆和控制电缆相隔距离较小，甚至不能完全分离，必须要屏蔽控制电缆。屏蔽方法是将控制电缆放置在接地的金属通道内，将控制电缆封入接地的金属管内。使用双股绞合屏蔽线，使用过程中要注意，电线截面为0.75cm2，电缆剥线长度要控制在5mm～7mm，在满足使用的情况下尽可能短。为防止屏蔽线与系统内其他设备接触引入干扰，要用绝缘胶布将剥线以后的屏蔽层包裹起来。同时，铺设线路要远离大容量变压器和电机。在特定情况下控制电缆必须要与动力供电电缆交叉，两者的布线角度必须保持在90°。在震动环境和电磁干扰环境中，由于抖动，接近开关和压力传感器中偶尔会产生错误的信号。可以通过软件编程延时输入数字信号或模拟信号，例如输入信号持续1s甚至更短时间，就将其视为被干扰的无效信号，不输入PLC作为数据;输入信号时间持续在1s以上，将其视为有效信号，再读入PLC作为数据处理。这样可以消除误动作的发生，保证系统可靠运行。

结语

总而言之，在选煤厂发展进程中，通常会运用到较高的电能，因此，就应该考虑减少电能的损耗。运用合理的措施来减少电能的损耗，从而为企业经济目标的实现创造条件。那么在具体行动中，企业就不能因善小而不为，也不能始终过度依赖对以往高耗能变频设备的运用，而是应该不断对这些设备进行安全检修和功能优化。 所以，减少电能损耗，不只是会促进企业实现理想经济目标，更重要的是还能够在节约基础资源的同时，也促进国家的良好发展。

参考文献

[1]王忠礼.洗煤厂变频器节能减少技术的推广[J].工业技术，2012（07）