引言

中国地下资源丰富，但其生存条件的复杂性也很明显。在电机控制工作不断发展的过程中，工作难度呈直线上升趋势。国外广泛应用于大型电机变频调速器，取得了明显的应用效果。目前国内部分大型电机的启动设备仍采用液压耦合器，不仅能耗大，而且功率因数低。因此，通过智能变频系统和电子控制，需要提高带式传动系统的效率，有效减少带式输送损耗，减少运输环节，降低带式维护量和维护成本，节省更多冗余环节，提高运输质量，确保企业安全生产。

1.变频器研究现状

电机广泛应用于电气传动领域。随着变频器的使用，电机具有接近直流电机的调速性能。而在大多数应用领域，变频调速可以达到很好的节能效果。阻碍电机变频调速推广的主要原因是变频器价格高。近年来，随着电力电子技术的不断发展，电力电子设备的价格越来越低；此外，随着能源危机的日益严重，社会各界对节能减排的要求不断提高。变频调速作为一种高效的调速方式，正逐渐取代调压调速、电磁转差离合器调速等低效的电机调速方式，得到广泛应用。这使得电机变频调速系统的优化设计尤为重要。

2.变频器的工作原理

变频器的电流方向是从逆变器流向驱动电机的正方向。系统中的电气设备和开关被视为理想的设备，不考虑设备对电机电磁通量的影响。三电平变频器在实际工作中需要注意设备在状态切换时可能存在一定的时间间隔，在设计变频器时应考虑时间间隔。这种结构设计可以有效地防止另一个开关在有完全关闭时打开另一个开关，导致一些电路设备上电压过高造成的损坏。通常，霍尔元件包括锗，N型硅（Si），砷化铟（InAs）和锑化铟（InSb）等。霍尔元件通常是方形的，是一种四端半导体薄片。将两对电极引出线对称焊接在霍尔元件两侧。其中一激励电极，用于激励电压；另一对是霍尔电极，主要用于输出霍尔电动势。在激励电流恒定的情况下，磁感应强度发生突变，输出电压发生突变，产生脉冲信号。在单位时间内，电机的转速与脉冲数相对应，形成霍尔转速传感器。永磁体粘附在圆盘边缘，每个永磁体形成一个小磁场，将霍尔元件固定在永磁体路径附近。圆盘与电机的转轴相连。当圆盘旋转时，永磁体也会旋转，当它经过霍尔元件时，霍尔电动势会发生突变。永磁体的数量越多，测量精度就越高。

3.变频调速技术在电机控制中的应用

3.1.液氨输送泵在高压防爆电机中的应用

液氨泵是惠州某石化企业合成氨装置的重要设备，主要负责将产生的液氨运输到氨罐中保存。液氨泵配套电机采用高压防爆电机，泵运行数据：电机额定功率160kW，转速2975r/min，额定电压为6kV，额定电流为18.1A，介质密度为675.6kg/m3、产生的流量为91.4m3/h。液氨泵的设计为立式离心泵形状，采用机械密封。由于电机运行时间过长，振动值不断升高，液氨具有一定的腐蚀性，会对机器内部造成严重损坏，导致其内部液氨泄漏。由于液氨易溶于水，被热气吸收后泵体逐渐被气体腐蚀。这导致该装置故障的概率很大，维护复杂而缓慢，在一定程度上增加了工作量和能耗。企业首先加强液氨输送泵的定期检查和维护，然后为泵配置变频调速器，降低能耗，降低设备转速，降低设备振动，提高整个合成氨装置的运行稳定性。石化行业是中国经济的重要支柱产业之一。相关企业需要有效利用防爆电机中的变频调速节能技术，降低能耗，进一步落实生产经营与环保一体化政策。

3.2速度无传感器控制

(1)无速度传感器控制VC和DTC控制系统在具体研发过程中的关键发展方向。从以往大量的研究数据可以看出，DCT低速变频器的整体控制能力相对较弱。为了在实际操作中解决这一问题，应根据具体情况适当引入ISR方法并合理应用。例如，DCT在变频器控制状态下，应适当调整控制程度，确保容量范围可控，从而实现高度控制。如果使用的控制系统处于低速状态，ISR，控制系统可以切换到高速状态，需要切换到高速状态DTC。从这一现象中可以发现，只有DTC运行过程中低速特征的改善应建立在运行过程中VC只有在此基础上才能实现。这种情况需要特殊对待，最好能及时判断原因，得到有效控制。从我国无速度传感器控制应用的发展现状来看，这是变频器制造商研究和具体分析的重点。值得注意的是，国内许多高校和机构都增加了对这一内容的研究，并有许多技术文章和研究成果。但总的来说，我国对无速度传感器控制的研究起步较晚。因此，与国外相关产品相比仍有较大差距。为缩短这一距离，有关部门和工作人员也应加强对这一内容的研究。注重设备本身的应用研究，从实际技术方案中更好地反映技术应用。为了更好地开发变频器的控制技术，采用交流和变频调速有助于促进实验，从而加快实验结果的产生。

(2)分析转矩响应。对于采用了DTC对于交流调速系统，直接转矩控制后，转矩相应速度应高于矢量控制，前者响应速度较高，相关转矩阶跃响应速度约为1m/s。适量控制系统在运行过程中，相关转矩阶跃响约为6~7m/s。通过大量的研究经验可以发现，DTC前者比矢量控制更快。针对DTC在控制系统中，计算的实际定子转矩大多是通过响应电机电压和实际电流获得的。因此，为了使各种变频器PWM控制能满足响应要求，所采用的控制模式必须统一、合理，只有这样的控制模式才能满足应用需求。在这种情况下，工作人员可以更有效地控制系统的应用，发挥可靠的实验效果。因此，相关人员将不再关注控制系统，不再关注电压，而是关注电流，并根据具体情况进行有针对性的控制。始终注意控制电流。对于交流电机，如果需要加速转矩响应，则不需要改变磁通，而需要加速电流的变化。

结束语

研究提高电机的启动特性和抗干扰能力对保证企业的生产具有重要意义，以现有的多电机大型电机驱动控制为研究对象。对于高压变频器的发展现状和趋势、三相电机驱动的数学模型和矢量控制技术、变频器的结构设计，主要分析了高压变频器主电路的结构设计。高压变频器的设计和施工，经过后期模拟分析和实验测试，结果表明高压变频器满足设计要求，可为后续高压变频器的结构设计提供重要参考，对提高保证设备的使用寿命具有重要意义。