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1、變頻技術(shù)在機電控制方面的挑戰(zhàn)
我國對先進工業(yè)技術(shù)的開發(fā)有法律保障，在《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》中明確規(guī)定：在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，大力支持節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)造、展示以及推廣，為了降低能源的耗損比率;大力推廣企業(yè)用高效率、高能源利用率的、鍋爐、電動機、窯爐、泵類等工業(yè)設(shè)備，爭取開創(chuàng)更加先進的工業(yè)檢測和工業(yè)控制技術(shù)。然而，在具體實施過程中我們需要了解面臨的挑戰(zhàn)：
1.1對機械設(shè)備的危害與干擾
從機器自身結(jié)構(gòu)來看，大部分空壓機生產(chǎn)簡單有明顯的技術(shù)缺陷：輸入的壓力數(shù)大于一定值時，變頻空壓機會自動打開導(dǎo)致電動機空轉(zhuǎn)，嚴重浪費電力資源并且損害機器本身，繼而導(dǎo)致異步電動機的頻繁啟動和頻繁暫停，降低電動機的使用壽命。變頻空壓機啟動時需要很大的電流，對電網(wǎng)沖擊較大，而且嚴重磨損了電器本身的轉(zhuǎn)動軸承設(shè)備。電動機在運作的時候會產(chǎn)生很嚴重的噪音污染，電動機周圍的工作環(huán)境比較惡劣，也對工作人員的健康產(chǎn)生不利影響，且以人為調(diào)節(jié)法來調(diào)節(jié)電動機的輸出壓力，運轉(zhuǎn)效率低，嚴重浪費人力資源。
1.2對機械設(shè)備相關(guān)電器的危害
對變壓器的危害表現(xiàn)在：加大銅損和鐵損，使得變壓器的溫度升高，影響絕緣;引起電動機附加零件的發(fā)熱，引發(fā)機器本身溫度的額外升高;導(dǎo)致電容器組溫度過熱，增加中介電質(zhì)的感應(yīng)能力，嚴重的情況下可以損壞電力電容器組;對開關(guān)設(shè)備的危害，啟動瞬間開關(guān)將會產(chǎn)生較大的電流變化，達到電壓保險值直至絕緣體的破壞;在保護電氣的時候，改變電器固有屬性，引發(fā)電器動作紊亂;引發(fā)測量儀表的數(shù)據(jù)顯示誤差，降低數(shù)據(jù)精確度。
2、變頻技術(shù)在機電控制方面的策略
2.1基本思路
在世紀工業(yè)過程中對變頻技術(shù)進行較為尖端的的軟件和硬件設(shè)計，先根據(jù)傳統(tǒng)空壓機電動機的特點，全方位分析其耗能原因和工作特性，從而設(shè)計出變頻技術(shù)調(diào)速、空氣技術(shù)壓縮、壓力傳感技術(shù)提升等控制方式，根據(jù)控制電路進行變頻器的確定以及電器初始化的設(shè)計，控制方式要用矢量控制，詳細分析矢量控制原理，對變頻矢量進行仿真檢查，科學(xué)地改變變頻器的運行參數(shù)。另一方面，變換變頻器的控斜參數(shù)。通過復(fù)合信號控制變頻器的輸入與輸出，可以在容器的進口處增加電器使用流量信號記錄，容器上增加電器壓力信號，這樣可以減少對機械設(shè)備的危害。
2.2具體策略
首先在系統(tǒng)線路中建立安裝濾波器，過濾掉高次諧波的干擾信號。
其次是屏蔽干擾源，這是抵御干擾行之有效的方法之一，具體做法是用鋼管來屏蔽輸出線路。再次是將電機正確接地，接地時要與其他的動力電器設(shè)備接地點分開。然后是對線路進行合理布局，電動機設(shè)備的信號線和電源線應(yīng)該盡量避開變頻器的輸入和輸出線，而其他設(shè)備的電源線和信號線也同樣要避開變頻器的輸入和輸出線，進行平行鋪設(shè)。
最后是合理使用電抗器，交流電抗器中的串聯(lián)電路減弱了輸入電路中電流對變頻器的打擊，而直流電抗器減弱了輸入電流中的高次諧波。
在設(shè)置之前，電動機電網(wǎng)中的高次諧波含量已達到40%，而安裝了濾波器之后，高次諧波的含量降到了20.6%，特別是三到八次過后，已經(jīng)低于標準含量值了。在變頻器選擇方面，需要學(xué)會優(yōu)先考慮諧波含量低且攜帶濾波器和電抗器的變頻工具。變壓機電動機安裝時，控制信號電纜和本身的動力電纜要有屬于各自的架構(gòu)線路的電纜結(jié)構(gòu)，做好及屏蔽措施，禁止線路交叉或者架構(gòu)紊亂，安裝時兩者要保持距離以及設(shè)立必要的防護措施，綜合達到既發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟又節(jié)能減耗的“雙贏”效果。值得我們借鑒的是，國際上針對變頻空壓機電動機重新設(shè)計了空壓機，將電機由傳統(tǒng)意義上的單相電改為三相交流電，并且具有良好的調(diào)速性能。我國目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的空壓機電動機，如果要持續(xù)發(fā)展就必須要開發(fā)出單相電機的變頻器。最后對改造之后的空壓機電動機進行相關(guān)的數(shù)據(jù)計算，并進行成本分析，驗證是否能夠讓改造后的空壓機更加有效地節(jié)省能源。
3、結(jié)束語
變頻技術(shù)在機電控制中的應(yīng)用是工業(yè)發(fā)展的技術(shù)支撐，尤其是在控制范圍中變頻技術(shù)的技術(shù)革新，實現(xiàn)了真正意義上的節(jié)能減排，參照來液量及來液的變化情況，選擇理想的變頻器頻率周期和測量積分的時刻，最大程度的節(jié)約能源提高利用率，使得變壓機電動機頻率的改變具有延展性和良好的發(fā)展前景。
