电力拖动系统运行过程的分析

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摘 要：电力拖动系统是由电动机作为动力来源，拖动相关的机械设备正常运转，达到完成生产任务的目的。随着电子元器件制备技术和制备工艺的飞速发展，逐渐出现了变频变压调速系统，而且最近几年市场上出现了具有大功率和高反压场效应三极管，这些电子技术的进步使电梯的拖动系统由理论变为现实，其在运行过程中主要存在的问题包括谐波问题、噪声与振动问题和发热问题，解决的主要原则就是采取针对性的处理措施，根据实际情况制定适当的解决计划。

关键词：电力拖动系统；运行；过程；分析

由电动机作为动力来源，拖动相关的机械设备正常运转，达到完成生产任务的目的，具有这种特点的系统均可以称为电力拖动系统，在电力拖动系统中，由于存在众多电子元器件，随着这些电子元器件制备技术和制备工艺的飞速发展，逐渐出现了变频变压调速系统，而且最近几年市场上出现了具有大功率和高反压场效应三极管，这些电子技术的进步使电梯的拖动系统由理论变为现实，在电梯拖动系统中的核心技术就是变频电压的调速系统，它不但体积小，而且具有明显的节能优势，在升降电梯的电力拖动方面，电梯的调速性能往往是影响电梯质量和性能重要指标之一，因此在电机的调速系统方面，拥有变频变压调速功能的电梯，其速度可在0m/s-6m/s之间变化，与传统的直流传动系统相比具有明显的优势，而且在现代化的工业控制中，采用变频器控制电梯的拖动系统，能够起到显著性的节能效果，在日常维护中也相对简单，可以通过网络进行远程控制。为了进一步探讨与分析电力拖动系统运行过程，笔者结合相关理论知识和文献，现总结如下：

1 变频器应用中的一些问题

1.1 谐波问题

在电力拖动系统中，变频器应用的主电路中能够起到开胃作用的元器件都可能会产生谐波。相对较低频率的谐波对于电力拖动系统中电动机的负载影响很大，甚至可能会导致转矩脉动，而如果电力拖动系统的谐波频率过高，可能会使电缆的漏电，使电动机的负载大大增大，进而导致电力拖动系统电动机的功率相对不足。

1.2 噪声与振动问题

电力拖动系统在运行过程中的噪声与振动问题是影响电梯性能与指标的关键性因素，如果采用变频器进行调速，其产生的噪音和震动会随着变频器输出能量大小而变化，随着变频器运转频率的变化，其谐波的分量都在很大的大量发生变化，这种谐波很有可能与电动机的机械振动发生共振，进而大大增大电力拖动系统的噪音。

1.3 发热问题

电力拖动系统由于存在很多的机械咬合部件，在其快速运转过程中，容易因为摩擦而产生热量，另外，电力拖动系统中的变频器在运行过程中，由于内部损耗而产生热量，这种热量在出电路中积累可占到90%以上，如果变频器在夏季环境中持续运行，其发热现象会更为明显，根据相关文献研究报道，变频器在30摄氏度环境下连续运作后发热后的温度可以达到90度以上，如果在变频器附近设置大量的电子器件，例如电容器等电子器件，可能就会因为变频器运转过程中温度过高而造成元器件失效，严重的甚至会导致电梯的保护作用。

2 变频器应用中一些问题的分析与处理

2.1 对谐波问题的处理

在电力拖动系统中处理好谐波的问题，其根本就是要切断危险的传播途径，从危险的传播途径方面切除干扰源的谐波发射，就目前情况来说，谐波传播途径的主要方式包括以下几点：一是切断共用接地线，详细点说就是将电力拖动系统的动力装置的接地的接地一端接到地上，而电力拖动系统控制装置的接地端子接到该装置盘的金属壳上。二是将电力拖动系统的信号线与能够干扰电子电线得电流导线分布分别分布。举个例子来说，把高压电缆、动力电缆、控制电缆与仪表电缆、计算机电缆分开走线。

2.2 对噪声与振动问题的处理

对于电力拖动系统普遍存在的噪声与振动问题，其解决的方法应该从以下角度考虑，当电力拖动系统中的变频器输出低频率的谐波分量时，其可能与机械振动的频率发生共振，会使噪音大大增大，要想彻底解决这种难题，需要通过变频系统与交流电抗装置相连接，使噪音的降低程度达到最高限度。

降低噪音震动的实际方法是在变频器的输出端子部位链接上交流电抗器材，最大程度吸收变频器流出的高谐波电流部分，改变传统的采用方波的PWM形式为SPWM形式，可最大限度降低脉动的转矩作用，削弱振动幅度，从而达到降低噪音的目的。

2.3 对发热问题的处理

传统的变频器一般是通用型号，这类变频器对运作环境所需要的温度为-10℃-50℃，因此，为了能够确保传统变频器的正常运作，同时使变频器的寿命得到延长，需要根据不同的季节特点加强对变频器的散热处理，例如在冬季寒冷的时候，可以利用变频器的自身散热风扇吹走大部分热量，而在夏季炎热的时候，变频器周围的环境温度可高达40℃以上，仅仅通过变频器自身的风扇并不能达到很好的降温效果，因为变频器自身的热量会通过风扇想四周环境扩散，变频器将其内部的热量带走就会让变频器的箱体以及室内的温度大大升高，在这种情况下对变频器进行降温最好的方法就是运用窗户或者是把机配电室与变频器箱体紧紧相连的墙壁上方和下方都均匀的、适当的打上几个500mm的洞。当然，如果变频器安装条件不允许的话，可以考虑运用运用空调调节室内温度的方法来对装有变频器的空间进行强制性的降温。

3 结语

对变频器工作过程中可能出现的故障问题进行系统化的研究是十分重要的，这对于预防和提高变频器使用效果具有重要的实践意义。

作者简介：刘淼，陕西人，研究方向：机电一体化。