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| 【變頻器】變頻器在節能、環保方麵意義重大 |
| （時間:2026-03-25 19:46:33） |
交流電動機，特別是籠型異步電動機，具有體積小、重量輕、結構簡單、維護方便、製造成本和運行費用低、nengzaieliehuanjingxiakekaoyunxingdengyixilieyoudian。danshiguoquyouyushixiantiaosukunnanhuozhemouxietiaosufangshidixiaobugoulixiang，yinci，changqiyilaizaitiaosudelingyurengbeizhiliutiaosuzhanling，jiaoliudiandongjideyoudianzaitiaosuchuandongzhongweinenghuodefahui。zhidaoshangshijiqishiniandaichu，suizhedianlidianzi、微電子（集成電路）和微機技術的飛速發展，人們長期渴望的變頻調速器實現了工業化生產。
1.1所謂變頻調速器??它將三相工頻（50Hz）交流電源（或任意電源）變換成三相電壓可調、頻率可調的交流電源，有時又將變頻調速器稱為變壓變頻裝置VVVF.主要用於交流電動機（異步機或同步機）轉速的調節。
1.2一(yi)個(ge)交(jiao)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)由(you)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)器(qi)驅(qu)動(dong)器(qi)交(jiao)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)和(he)控(kong)製(zhi)器(qi)三(san)大(da)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)。其(qi)中(zhong)關(guan)鍵(jian)核(he)心(xin)設(she)備(bei)是(shi)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)器(qi)，由(you)它(ta)來(lai)實(shi)現(xian)電(dian)動(dong)機(ji)電(dian)壓(ya)和(he)頻(pin)率(lv)的(de)平(ping)滑(hua)變(bian)化(hua)。
1.3變頻調速在調頻範圍、靜態精度、動態品質、係統效率、完善的保護功能、容易實現自動控製和過程控製等諸方麵是以往的調壓調速、變極調速、串級調速、滑差調速和液力耦合器調速等無法比擬的。它是公認的交流電動機最理想最有前途的調速方案，代表今後電氣傳動的發展方向。
1.4近三十多年來變頻調速已在鋼鐵、冶金、石油、化工、紡織、化纖、輕工、造紙、橡膠、塑料、電力、shuiwudengxingyezhongdedaoguangfanyingyong。diyadiandongjibianpintiaosuyingyongyifeichangpujihechengshu。gaoyadiandongjibianpintiaosuyezhengzaibeirenmenguanzhuhezhubuyingyong。jiaoliudiandongjibianpintiaosuchuleyouzhuoyuedetiaosuxingnengzhiwai，haiyouxianzhedejieyuediannenghebaohuhuanjingdengzhongdazuoyong，shiqiyejishugaizaohechanpingengxinhuandaidelixiangtiaosuzhuangzhi。
2、變頻調速與風機水泵節能
2.1電力供應與需求矛盾（供不應求）存在較大電力缺口，需要節電。
根據有關部門統計，2002年我國發電裝機容量319億kW，年發電量13466億kWH.雖然電力規模列世界第二位，但人均用電量卻為世界倒數位置。況且我國經濟快速發展需求更多的電力。若按國民經濟增長8%要求電力增長11%計算，到2010年我國發電容量應為5.7~6.0億kW，年發電量達28000~29000億kWH.2003年夏季持續高溫造成部分省市電力供應緊張，被迫采取拉閘限電措施。由於電力網負擔過重，造成局部電力係統不穩定現象。
以上說明，我國電力供需不平衡，供小於求。因此，需要節約用電。
2.2風機水泵變頻調速節能效益
2.2.1我國電動機總裝機容量達4.5億kW，約消耗全國65%發電量。因此如何實現電動機節電就非常重要。一般電機節能有二個途徑：一是提高電機本身效率達到長期高效運行，主要用於恒速機械；另一個是提高電機轉速的控製精度，使電機在最節能的轉速下運行。
2.2.2風機水泵和壓縮機是國民經濟生產中量大麵廣的電動機驅動設備，總電機容量達1.5億，用電量占全國發電量的35%左右，其中約20%~30%風機水泵需要調速。
2.2.3變bian頻pin調tiao速su是shi風feng機ji水shui泵beng節jie能neng的de最zui佳jia方fang案an。根gen據ju流liu體ti理li論lun，離li心xin式shi風feng機ji水shui泵beng的de軸zhou功gong率lv是shi轉zhuan速su的de三san次ci方fang函han數shu關guan係xi。當dang轉zhuan速su降jiang低di後hou，其qi消xiao耗hao功gong率lv會hui大da幅fu下xia降jiang，例li如ru50%轉速時，軸機械功率僅為12.5%.當然不同，調速方案的效率相差很大，滑差後液力調速裝置效率不高，（1-S），在50%轉速時，vs50%，而變頻調速器效率，效率因數高，vvvF95%~98%，而且近似不變。所以在諸多調速方案中變頻調速節能效益最佳，理應為首選方案。
[舉例]同一風機水泵，100%轉速流量時，軸功率為100%；50%轉速流量時，軸功率降為50%.
若采用擋板，閥門控製到50%流量，仍需從電網吸入70-80%的功率；若采用滑差低效調速到50%，則需從電網吸入25%的功率；若采用變頻高效調速到50%流量，僅需從電網吸入10%功率。
2.2.4風機水泵調節流量方法多種多樣，各有特點，但歸納起來可分為三大類型：
（1）傳統的機械方法調節風機的擋板，導流器以及水泵的閥門開啟度；
（2）采用電磁轉差離合器或液力耦合器調節風機水泵的轉速（而電動機恒速運轉）；
（3）交流電動機變頻調速方案。
下表係三大類型風機水泵調節流量方法比較及結論意見。
2.2.5dangjingengyinggaizaidaronglianggaoyadiandongjiqudongdefengjishuibengheyasuojishangtuiguangyingyonggaoyabianpintiaosujieneng。liyouhenjiandan，zaijiedianlvbaifenbixiangtongdeqingkuangxiazhuangjirongliangyuda，qijueduijiedianliangyeyuda。
3.變頻調速與環境保護：
3.1電動機驅動是電能消耗的大戶，在中國占全部用電量的60%以上。過度的電力消耗使得煤炭和石油（天然氣）燃料枯竭，同時由於CO2和NO2的大量排放，造成汙染環境，破壞臭氧層，影響甚至危及人類的生存。
人ren類lei不bu斷duan地di從cong對dui生sheng存cun環huan境jing的de破po壞huai和he對dui能neng源yuan資zi源yuan的de浪lang費fei過guo程cheng中zhong接jie受shou了le慘can痛tong的de教jiao訓xun，於yu是shi保bao護hu人ren類lei生sheng存cun環huan境jing成cheng為wei全quan世shi界jie人ren民min共gong同tong的de呼hu聲sheng，掀xian起qi了le減jian少shao節jie約yue能neng源yuan和he環huan境jing保bao護hu，造zao福fu於yu社she會hui的de浪lang潮chao。1972年，瑞典斯德哥爾摩第一屆世界人類環境宣言以及1994年日本京都協議，規定所有簽約國應使其國家的CO2及其它產生溫室效應的有害氣體排放量控製在1990年的水平。充分說明環境保護的重要性和全世界人民的關注。
3.2據估計，電氣產品對環境汙染的影響約占30%左右，因此節省電能，減少浪費便成為履行京都協議承諾的重要因素，變頻調速和變頻技術能發揮些什麼作用和貢獻呢？
（1）推廣風機水泵變頻調速節能技術可達到20%~30%的節電率，這樣可以少建火電廠，少發電，即少排放SO2、SO、CO2及灰塵，減少大氣環境汙染；
（2）牽引變頻機車應用，不用燃煤和燒油，減少排放汙染；
（3）發展城市軌道交通（地鐵和磁懸浮列車）和燃料電池汽車，減少CO2排放。
（4）提倡采用電動自行車（無刷直流電機、自製式變頻調速），停用燃油助動車等。
4.變頻調速與製造業生產：
4.1變頻調速可提高產量
交流電動機設計在氣隙磁通近似不變的條件下，電機允許超速5-10%長期運行（20%短時試驗）。例如，某些國家電機可以在50/60Hz下長期運行（當然應保證V/F=Cont），隻要電機軸承能夠承受，提高5-10%轉速是可行的。我公司某化纖廠結合變頻調速改造，適當提高變頻器的輸出頻率，已帶來可觀的增產效果。
（2）變頻調速可提高產品質量
變頻調速具有調速範圍廣、調速精度高、動態響應好等優點，對於化纖紡絲機、紡織印染聯合機、造紙機和注塑機等多單元同步傳動或比例同步（牽伸）傳動非常適用，既有之前直流機傳動的性能，又有交流機堅固、可靠、維護簡單的特點，使得產品的質量有較大的提升。自動化程度提高，減輕工人勞動強度。
（3）變頻調速與某些特殊加工設備
由於變頻技術進步，變頻調速更適宜用於惡劣環境（爆炸、腐蝕、水下核輻射等）無升速齒輪的甚高速或無降速齒輪的甚低速，以及精確位置控製（變頻伺服係統，步進係統，機械手和機器人）係統。
5、變頻調速與軟起動、軟起動、軟停止
5.1電力網和生產工藝需要電機軟起動、軟停止
5.1.1交流電動機的起動電流一般為5-7倍bei額e定ding電dian流liu，如ru果guo直zhi接jie起qi動dong會hui對dui電dian網wang引yin起qi衝chong擊ji，影ying響xiang同tong一yi電dian網wang上shang其qi他ta電dian氣qi設she備bei的de正zheng常chang運yun行xing。另ling外wai巨ju大da的de起qi動dong電dian流liu對dui電dian動dong機ji和he機ji械xie設she備bei也ye會hui造zao成cheng嚴yan重zhong的de電dian磁ci應ying力li和he機ji械xie應ying力li，縮suo短duan設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming，因yin此ci電dian力li係xi統tong希xi望wang能neng夠gou軟ruan起qi動dong（特別是高壓大容量電動機）。
5.1.2某些加工機械，例如自動流水生產線（瓶、罐包裝線，輸送機等），要求平穩起動和停車以免相互碰撞倒歪；水泵為了防止水錘、喘振現象，也希望軟起動和軟停止（最好是泵控特性專用的軟起動和軟停止）。
5.2變頻器用作軟起動器的特點
不同於電子固態電動機軟起動器，因為變頻器起動時，電動機的電壓和頻率同時改變，可以維持電動機的磁通不變（電子式軟起動器隻變壓不變頻，故電機在削弱磁通下起動），因此變頻器軟起動具有更大的起動力矩。非常適合用於重負載、大慣性的設備，例如：gaolufengjideng。zhezhongchanghedianzishidiandongjiruanqidongqixingnengwufabinihuogenbenbunengshengrendebianpinqijikeruanqidongyouketiaosu，yingyongqianjingshifenkanhao。muqianyinjiageyinsushangbunengguangfantuiguang，chufeigebiedezhongzaiqidonghedaguanliangqidongchanghewai，bianpinqibudanzuoruanqidongqilaishiyong。yexuruogannianhou，daibianpinqijinyibujiangjiahuipubiandiyingyong。
6、變頻調速（含變頻器技術與家用電器）
在普通家庭中，耗電比重最大的是空調器，其次是電熱器具，最後是照明和視聽電器等，變頻調速（含變頻技術）也能發揮節約電能和保護環境的作用。
6.1變頻空調器??由於配置了變頻器（有常規的它製式變頻器和自製式變頻器，即直流無刷電動機調速兩種），butingyasuojinenggoulianxukongzhiyasuojidezhilengliang，shixianyouxiaodeyunzhuan，youliyujieneng。lingwai，bianpinkongtiaoqidekuaisuxingheshushiganfeichanghao，yeyouliyuhuanbao。xinxilaiyuan：365zhanlan.com
6.2高頻電磁灶和電飯煲??利用變頻技術產生（20-30）KHZ高頻電源使電飯煲本身電磁感應（IH-Inductionheating）加熱方式，其烹調熱效率達80%左右（比早先的電阻加熱器的電飯煲效率提高30%），有利於節能。
6.3變頻式照明設備??利用變頻技術產生（20-70）KHZ高頻電源給日光燈，可節省15%電功率，同時可做到立即點亮，沒有工頻日光燈的內爍，適於工作或學習，也有利於環保。
6.4其他家用電器例如變頻冰箱，變頻洗衣機、變頻微波爐等也已相繼出現。
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