电气传动中变频器应用技术研究

张志杰

摘 要： 在经济建设速度不断提升的当今社会，作为电子技术的关键，电气传动中，针对变频器应用技术展开的研究被提上日程。文章首先简明扼要的概括了变频器的构成，接下来又分析了变频器能够变频调速的原因，最后运用理论与实际相结合的方式，以电气传动为切入点，围绕着应用变频器的注意事项展开了系统、深入的讨论，具体内容涵盖接地保护与工作保护等诸多方面，以期能够给从事相关工作的人员以帮助，提高变频器在电气传动中的应用效率。

关键词： 电气传动；变频器；应用技术

引言：随着电子科技技术的逐渐完善，无论是在理论知识方面，还是在实际应用的过程中，电子科技技术出现的频率都越来越高。近几年，兼具良好调速性、高效低耗等诸多优点的变频技术，开始被广泛应用在以工业生产为代表的各个领域，变频调速性能的优化成为大势所趋。实践结果表明，将变频器应用在电气传动中，无论是在工艺控制还是在节能方面，存在的优势都是十分明显的，以此为立足点展开相关研究，所具有的现实意义自然不言而喻。

1变频器的构成

较为常见的变频器工作结构，主要分为两种：其一，交流—交流；其二，交流—直流—交流。不同变频器在构成过程中，往往会形成相应的电力转化频率，交流—交流结构对应的变频器，通常被称作直接变频器，交流—直流—交流结构对应的变频器，则被称作间接变频器。变频器所担负的任务，主要是交流电与直流电间的转化，传送控制型号以及进行直流储备。

整流器往往采用的是三相与单相交流电源相结合的连接方式，在此基础上所产生直流电压脉动，分为可控/不可控两种。逆变器所担负的任务，主要涵盖整流器和逆变电流两方面，将经过整流器处理的直流电向交流电进行转化，以此来满足电动机在频率和电压方面具有的需求。控制电路的目的，是提供电动机所需的信号回路，其功能则包括电压运算、监测电流电压和保护逆变器。控制电路可以通过保护并控制整流器、逆变器的方式，以线路回馈信息为依托，保证频率和电压始终处于正常状态，电动机自然能够在运转的过程中发挥应有的作用。滤波电路所流经电流主要是整流器处理完毕的直流电，通过处理六倍于电源频率的脉冲电压的方式，形成能够给直流电压带来极大影响的电压，以此来保证对电压波动进行控制、吸收和处理效率的提高[1]。在对电感以及电容实现容量加以利用时，如果器件中有余量存在，则可以选择不对电感进行使用，转而将滤波电路作为保证电路畅通的主要手段。

2变频器能够变频调速的原因

变频调速是指通过改变频率、电压的方式，达到调整速度的目的。以电机学理论为立足点，围绕着变频器展开讨论，能够发现：电动机转速表达式为n=60（1-s）·f/p，其中，n代表的是电动机转速，s代表的是电动机转差率，f代表的是电动机运行频率，p代表的是电动机极对数。其中，电动及转差率通常在0～0.05这一范围内。通过对上述表达式进行分析不难看出，电动机转速与电动机运行频率间呈现出明显的正相关关系，也就是说，运动频率会随着电动机转速的增加而增加，转速减少，则会导致运行频率减少的情况出现。对电动机而言，转速与运行频率间的变化规律往往存在高度统一性，运行频率通常在0～50Hz的范围内，因此，变频调速是指通过对电动机运行频率进行改变的方式，实现转速更改的目标。

变频器的构成，主要包括逆变器，整流器，控制电路和中间电路这四个部分。逆变器的作用是将直流电向交流电进行转化；整流器的作用是将交流电向直流电进行转化；控制电路的作用是将信号向其他部分进行传送；中间电路的作用与储备直流装备相似。由此可以看出，处于运行状态下的变频器的转换过程，是由交流向直流进行转化，再由直流向交流进行转化。首先经由整流器，完成交流电向直流电转化的工作，接下来经由逆变器，将中间电路所得直流电向交流电转化，最后将适当的电压进行输出。

3电气传动中应用变频器的注意事项

3.1计算变频器温度时，应监控运行环境温度

调整变频器运行频率时，较易有大量热能产生，这个问题需要有关人员引起重视，一旦温度高于特定范围，就需要结合实际情況选用能够应对该现行的措施。在完成计算变频器柜温度的有关工作后，根据变化确定需要安装并运行的变频柜，例如，较为常见的风冷变频柜、自然冷却变频柜等。选择符合实际需求的温度计算法，完成对变频柜内部所消耗功率的总量、空气流量以及其他参数进行计算的工作，为后续以温度控制为目的所开展各项工作提供帮助。

3.2接地保护与工作接地

保护性接地的作用，是避免电击给人或设备带来伤害，或是损坏接地情况的出现。保护性接地的适用对象为带电设备。一方面，有关人员应当保证变频器与保护地相接，另一方面，所选用保护线导线应≥10mm/m2，其横截面积应与电源部分所应用导线的横街面积相同[2]。如果同时存在多台需要与保护地相接的变频器，则应当单独完成每台变频器的接地保护工作。

工作接地的特点是以大地为导体，并且有电流通过。作为多器件控制设备的代表，变频器的构成，通常包括主电路和控制电路两部分，因此，想要提高控制回路运行的可靠性，提高测量精度和控制精度就显得很有必要。一般来说，工作接地同样由两部分构成，即模拟地和信号地。

3.3提高变频器接地安全性的关键，是干扰抑制工作

针对高泄露制定有关规定，选用具有良好保护性的导线，给予交流电源相应的保护，正常情况下，每一台变频器都有接地保护的必要。对工作接地而言，想要在最大程度上满足处于运行状态下的变频器系统具有的需求，关键是控制回路，提高跳频准确性。在电气传动中较为常见的抗干扰对策，主要包括外部信号控制、屏蔽干扰源两种。外部信号控制需要满足以下几点要求：首先，信号线长度<20m；其次，信号线所采用屏蔽方法为双芯屏蔽；接下来，将主电路线和信号线相分离，避免二者出现在相同的配管内；最后，屏蔽附近的电子敏感线路，并保证屏蔽罩接地具有可靠性。选择电抗器作为抗干扰的主要工具，一旦变频器输入电流与较低谐波分量持平，电抗器能够发挥其在抵抗无功功率方面具有的作用。除此之外，定期检查和变频器处于相同柜内的有关装置具有的质量属性，能够在很大程度上减少噪音产生，电抗器装置通常是以串联的方式接入电路，并发挥自身作用的。

结论：综上所述，在电气传动中对变频器加以应用，需要引起重视的部分，包括当频柜温度发生变化时的计算，基于此，有关人员需要针对变频器开展涉及接地保护与工作保护的环节，结合实际情况选用能够对控制回路干扰进行有效抑制的措施。除此之外，以环境条件和工作需求为依据，确定具有较强针对性的措施，使变频器始终处于正常的工作状态下，并提高变频器自身的性能，同样具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]李君，杜红勇，刘维功，时振堂.石化企业变频器性能评价方法研究[J].当代化工，2016，45（06）：1185-1187.

[2]向军.试述电气传动中变频器应用技术[J].电子技术与软件工程，2015（09）：117.