摘 要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)也高速發(fā)展起來,數(shù)字化被運用到各行各業(yè),包括我國發(fā)展迅速的電力行業(yè)。電力行業(yè)的飛速發(fā)展,使得發(fā)電站在很多地方建立起來,但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背后存在著大量的資源浪費,由于之前的技術(shù)運用不夠成熟,造成了在運用的過程中會有很多資源的浪費。隨著時間的推移和利用的加深,對于資源的需求會越來越大,這對資源和環(huán)境會造成很大的壓力,而且現(xiàn)在國家強(qiáng)調(diào)人與自然和諧相處,建立資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會,所以變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運而生。變頻調(diào)速技術(shù)可以節(jié)約電能、提高生產(chǎn)率和提高產(chǎn)品質(zhì)量,可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的更新和發(fā)展,在很多領(lǐng)域得到了利用和普及。文章通過分析變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢和在各個方面的應(yīng)用,以及對其未來發(fā)展趨勢的展望,對電力系統(tǒng)今后的發(fā)展提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用
引言
根據(jù)大量的相關(guān)資料表明,全國的用電總量相當(dāng)?shù)母?,其中有一半以上的用電量是電機(jī)的耗電量,主要包括工業(yè)方面的電泵、風(fēng)機(jī)、發(fā)動機(jī)之類的大功率設(shè)備,這些大功率的設(shè)備的運行要消耗大量的電,然而能源的利用率并不高,這就造成了能源的大量浪費,對環(huán)境對資源的不負(fù)責(zé)任的現(xiàn)象。介于此現(xiàn)象,要采取一定的措施來補救,通過改進(jìn)原有技術(shù),引進(jìn)新技術(shù)來解決,要達(dá)到合理用電、節(jié)約用電的要求,那么變頻調(diào)速技術(shù)恰好符合這一要求,有著變頻調(diào)速的功能,能根據(jù)不同的用電頻率來調(diào)整,節(jié)約用電,并且應(yīng)用范圍廣,能在全國范圍內(nèi)甚至全球范圍內(nèi)普及。
1 變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢
隨著計算機(jī)技術(shù)空前的發(fā)展,數(shù)字自動控制的技術(shù)也得到了空前的發(fā)展,所以電動的直流調(diào)速技術(shù)被逐漸取代,變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)運而生。其中變頻調(diào)速技術(shù)有很多優(yōu)勢,包括節(jié)約電能、提高生產(chǎn)率和提高產(chǎn)品質(zhì)量等。其中在節(jié)約電能方面,電泵和風(fēng)機(jī)一直是利用閥門或者擋板來調(diào)節(jié)對電能的利用,這包含工人的主觀因素比較多,對資源造成一定的浪費。而變頻調(diào)速技術(shù),用數(shù)字化來調(diào)控,改進(jìn)了傳統(tǒng)的不合理技術(shù),促進(jìn)了電能的節(jié)約。提高生產(chǎn)率方面,例如變頻調(diào)速技術(shù)可以根據(jù)電泵和風(fēng)機(jī)運作載荷的不同來調(diào)整轉(zhuǎn)速,自動調(diào)整省去了人為調(diào)整中工人的工作量,節(jié)省了調(diào)整所用時間,大大提高了工作生產(chǎn)率。在提高產(chǎn)品質(zhì)量方面,可以根據(jù)不同的產(chǎn)品的需要來調(diào)節(jié)機(jī)械運轉(zhuǎn)速度,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2 變頻調(diào)速技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
交流變頻調(diào)速技術(shù)在20世紀(jì)得到了迅速發(fā)展。這與一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進(jìn)展有關(guān), 它們是交流電動機(jī)的矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)以及以微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)等。
2.1 矢量控制技術(shù)
矢量變換控制技術(shù)是西門子公司于1971年提出的一種新的控制思想和控制理論。它是以轉(zhuǎn)子磁場定向,采用矢量變換的方法實現(xiàn)定子電流勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量之間的解耦,達(dá)到對交流電動機(jī)的磁鏈和電流分別控制的目的,從而獲得了優(yōu)良的靜、動態(tài)性能。迄今為止,矢量控制技術(shù)已經(jīng)獲得了長足的發(fā)展,并得到了廣泛的應(yīng)用。
2.2直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)
繼矢量控制技術(shù)出現(xiàn)之后,1985年,德國的M.Depenblock提出了一種新型的高性能變頻調(diào)速技術(shù)——直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)與矢量控制技術(shù)相比,其性能較高,采用電子磁場定向,不需要解耦電流,直接控制電動機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩,以使轉(zhuǎn)矩得到快速響應(yīng)。而且電機(jī)參數(shù)和轉(zhuǎn)子參數(shù)對直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的影響不大,其工作原理比較簡單,很容易掌握,進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的前景相當(dāng)廣闊。
2.3 數(shù)字化控制技術(shù)
隨著科技的進(jìn)一步進(jìn)步和發(fā)展,數(shù)字化控制技術(shù)逐漸成為技術(shù)主流,符合現(xiàn)在時代發(fā)展的潮流。早期的矢量控制技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在一定程度上無法滿足市場的需要,那么數(shù)字化控制技術(shù)應(yīng)運而生,數(shù)字化控制技術(shù)可以快速運算和良好的控制精度問題,使得運轉(zhuǎn)噪音大大降低,大大縮短工作時間。而且使用數(shù)字化控制技術(shù)的變頻器的體積將大大減小,提高了信息處理的效率,實現(xiàn)了之前人工技術(shù)和模擬技術(shù)都無法實現(xiàn)的效果。
3 未來變頻技術(shù)的發(fā)展趨勢
國外變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)展較早,技術(shù)比較先進(jìn),而我國卻起步較晚,還受到經(jīng)濟(jì)條件和科研能力較弱等方面的限制,技術(shù)發(fā)展比較落后,改革開放以來逐步實行市場經(jīng)濟(jì)以后才逐步發(fā)展起來。不過由于技術(shù)水平有限,很多情況下都是引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),開發(fā)軟件制定程序進(jìn)行重大項目的實施。現(xiàn)在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起來了,而且對科技的發(fā)展相當(dāng)重視,有了國家雄厚的經(jīng)濟(jì)支撐,以及對人才的培養(yǎng)和技術(shù)的學(xué)習(xí)和引進(jìn),這些都能夠促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。俗話說農(nóng)業(yè)是基礎(chǔ),工業(yè)是動力。只有制造業(yè)發(fā)展起來,有充足的動力才能更好的發(fā)展國家經(jīng)濟(jì)。應(yīng)該重視計算機(jī)數(shù)字技術(shù),發(fā)揮數(shù)字技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用,將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)對資源的開發(fā)、利用、再利用的整個過程中,不僅能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,完善電力系統(tǒng),還能節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。
4 結(jié)束語
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時還要考慮到資源的利用,資源的無節(jié)制利用會給環(huán)境、最終給人類帶來巨大的災(zāi)難,所以我們要通過對技術(shù)的改進(jìn)來減少對資源的利用,為以后的子子孫孫做出貢獻(xiàn)。雖然國外的技術(shù)非常的先進(jìn),短時間內(nèi)我們也追不上,但是只要持續(xù)努力,共同合作就能為節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境出一份力。在電力資源方面,改變傳統(tǒng)的技術(shù),利用變頻調(diào)速技術(shù)提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量,并且逐步完善技術(shù),革新技術(shù),推進(jìn)電力系統(tǒng)的逐步完善。
參考文獻(xiàn)
[1]季明麗.交流變頻調(diào)速技術(shù)在船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動化,2010,09:123-125+186.
[2]譚維勝.基于中點箝位H橋五電平逆變器的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)研究[D].湖南大學(xué),2013.
[3]周超群.全數(shù)字交流調(diào)速在大功率礦井風(fēng)機(jī)中的研究與應(yīng)用[D].上海海洋大學(xué),2014.
[4]張清華.高壓變頻調(diào)速裝置過電壓保護(hù)及水冷設(shè)計的相關(guān)問題
[D].華中科技大學(xué),2008.
[5]陳志均.高壓變頻技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用及其發(fā)展[J].廣東科技,2009,18:133-135.
作者簡介:吐魯娜依·吾買爾江(1972-),女,本科,伊犁職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系,研究方向:電氣自動化。