变频器的工作原理及其在电厂转机上应用

变频器的工作原理及其在电厂转机上应用变频器在电力行业中运用良多，尤其是电力的节能方面。在我国，变频器实现商业化可以追溯到上个世纪80年代，之后发展迅速，在我国的电力行业中，需要对交流电动机的转动速度进行各项调节，这是变频器的一大应用；另外，在节能方面，变频器也得到了广泛应用，尤其是目前我国倡导可持续发展理念，节能减排是一大要求，因此，变频器的使用将在更大的领域推广。

1 变频器的工作原理

所谓“变频”的意思就是改变机器的频率，而针对异步电动机来说，就是使轴的转动速度发生相应的变化，使轴能够以合适的速度运转；交流电动机的转速计算中，如果是同步转速，要依据以下的公式对转速进行计算，公式为：异步电动机转速=60×异步电动机频率×（1-电动机转差率）/电动机极对数。一般来说，异步电动机的转速用字母n表示，异步电动机频率用字母f表示，电动机转差率用g表示，电动机极对数用p表示，为了分析的方便，我们用字母表示同步转速的计算公式：n=60×f×（1-s）÷p；通过公式，可以明确各个部分之间的关系，首先，同步转速n是和异步电动机的频率f成正相关关系的，也就是说频率越高，转速越快；根据电动机的既定标准，当异步电动机的频率在五十赫兹以内发生变动时，转速可以在一个相对较广的范围之内发生变动，变频器的作用就是通过调节电源的频率从而作用于转速，因此调整速度的效果

是非常明显的，同时调节的效率也是非常高的，因此得到了普遍的适用。

2 变频器在电厂转机上的相关应用

变频器用于电力行业，开始仅仅局限于对速度的调节和控制，目前由于我国政府大力倡导节能减排，因此变频器开始在节能领域得到大范围的应用，尤其是高压变频器，国家更是极力进行推广，以求为节能减排做出重要贡献。

在电力行业中，会涉及对水泵的水压以及流量进行相应的调节工作，在过去很长的一段时间内，都是用这样的老方法实现：第一是对控制阀门进行调节，第二是启动或者关闭电机实现调节；这样的操作倒没有什么繁杂之处，但是耗能非常高，与节能是背道而驰的，还有一个非常显著的弊端，就是使水泵的总效率下降。如果采用变频器进行调节，结果可能大不一样，首先它可以实现对电机的转速实现控制，使水泵的各项性能按照需求发生改变，即水泵的参数标准要符合需要；在物理学中，对流体力学的计算有一定的公式参照，通过公式可以推算出一定的结论，其中，转速和流速是呈正相关的，而转速的三次方和功率之间的关系也是正相关，我们可以推算出，使用变频器改变电动机的转速，可以有效地实现对资源能源的节约。经过数据统计，发现使用变频器可以节约百分之四十的电量；我们使用的一般的电机，负载容量往往偏大，这在实际运用中的确有些大材小用，大量的能量被平白无故地消耗掉，造成了电

力资源的极大浪费。举一个简单的例子，设定水泵电动机的功率是55kw，如果它运行中的转速调到最初的一半，那么就会节省大约90%的电量，由此可见，使用变频器的节电效果是多么的显著。

再举一个例子说明，烧锅炉的过程中，受各种因素的影响，例如燃料、环境等，锅炉内燃料燃烧得如何是分为不同程度的，有时可以充足燃烧，有时则可以部分燃烧，燃烧程度不同，消耗的氧气也是不一样的，这种消耗量一直处于一个动态的变化之中，无法固定；锅炉的附属设备风机的设计，是不能变动的，按照锅炉工作时需要的风量的极限来设计，功率非常大；以往的调节中，利用挡风板，但是有一个很大的弊端，需要消耗很大的电能与挡板的阻力相对抗，因此会因为用电率高而丧失很多的经济成本；而使用变频器无疑是一种比较经济的方式，能够有效降低用电量，从而使经济效益得到一定的提升。但是变频器的使用不是随意的，需要“对号入座”，也就是说设备不同，变频器的选择不同，比如电动机使用的变频器和锅炉使用的变频器有很大的区别，为锅炉风机购置变频器时，要求针对燃烧的工艺对变频器的变速功能进行选择，此外还要考虑其他的技术问题，比如说变频器经过很长时间的运作时，机器本身会发热，因此要求散热；另外，还要对可能发生的意外情况进行提前的预估，保证使用安全。

3 变频器未来的发展趋势

如今科技发展迅速，电器产品处于飞速的更新换代之中，变频

器必然要经过一些改进，向更加优化的方面发展，对于变频器的未来发展趋势，经过总结，有以下几个方面，首先是实现驱动装置能够互相交流，然后在控制上应该实现数字化趋势，并且将网络技术运用其中，使变换器的功率能够更加适宜；应该减低开关的损耗，实现开关的智能化管理；应该用矢量控制法实现对电压空间的调控；另一方面，致力于数字信号处理器的研发和使用。

电力行业中，使用的水泵装置很多，变频器的节能效用有了真正的用武之地，如何实现进一步的节能效果，是电力行业中使用的变频器的发展和改造方向。适用于电力行业的高压变频器，发展的趋势是提高性价比，使性能得到优化，经济成本降低。

4 结论

以上分析了变频器的工作原理以及在电厂转机上的应用，希望给相关行业的人员有一定的启发，变频器在多个领域有重要作用，其中电力行业是应用变频器最广泛的行业之一，应用变频器实现对电机的转速控制以及锅炉燃料的燃烧程度，能够起到节能的效果，减低经济成本。

参考文献

[1]王真威.变频器在电厂中的应用与维护[j].山西电力，2008(1).

[2]李计鱼，梁晋生.电厂除灰系统设备采用变频器调速[j].冶金动力，2007(4).

[3]李芳芹，任建兴.变频技术在电厂泵与风机系统中应用的节能分析[j].上海电力学院学报，2008(1).

[4]丁效莲，宋玮，丁兆勇.华能曲阜电厂凝结水泵变频节能改造[j].资源节约与环保，2011(2).