在產(chǎn)品的加工制造業(yè)以及工業(yè)生產(chǎn)中，泵類(lèi)、風(fēng)機等設備的應用范圍越來(lái)越廣泛，其在電能上的消耗以及擋板、閥門(mén)等一些設備的節流損失，還有對它們的日常的維修和維護的費用幾乎占成本的20%，這是一筆不小的生產(chǎn)費用的開(kāi)支，隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，改革不斷深入，市場(chǎng)競爭不斷加劇，節能降耗也逐漸成為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的一個(gè)重要手段。

變頻技術(shù)使用的基本原理：在很長(cháng)的一段時(shí)期內，電氣設備所使用的交流電的頻率都是維持在一個(gè)固定的狀態(tài)，變頻技術(shù)的運用就是使頻率變成了一種可以隨意的調節和利用的資源?，F如今，變頻技術(shù)中***活躍以及***快發(fā)展的就是變頻的調速技術(shù)。

變頻技術(shù)包括計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)、點(diǎn)擊傳動(dòng)技術(shù)，是一種綜合性比較強的技術(shù)，結合了機械設備和強弱電。就是指在工頻電流的信號轉化成其他的頻率，這種轉化主要是通過(guò)半導體元件來(lái)完成的，之后再將交流電轉化成為直流電，在逆變器對電流和電壓進(jìn)行調控的同時(shí)使機電設備達到無(wú)極調速的程度。

AL t4518532232479744 變頻器節能技術(shù)的工作原理及其應用分析

總而言之，變頻技術(shù)就是通過(guò)電流改變頻率來(lái)對電機的轉速進(jìn)行控制，從而使有效的控制電機設備，這些都是在電流頻率與電機轉速同比增長(cháng)的基礎上來(lái)完成的。變頻技術(shù)的特點(diǎn)就是能夠使電機平穩的運行，可以進(jìn)行自動(dòng)的加速和減速的控制，在能夠提高工作效率的同時(shí)減小對于能源的消耗。

在變頻器的日常運用中，主要是運用轉矩直接控制和矢量控制的方式，在變頻器的今后發(fā)展中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )以及模糊自?xún)?yōu)化的控制方式，而且，變頻器通過(guò)不斷地發(fā)展，其綜合性會(huì )越來(lái)越高，在完成基本調速的功能基礎上，還具有在內部設置的通信、可編程序以及參數辨識的功能。

根據流體力學(xué)，功率=壓力*流量，流量和轉速的一次方是成正比的，壓力與轉速的平方是成正比的，功率和轉速的立方成正比，如果說(shuō)水泵效率固定的話(huà)，當調節流量下降時(shí)，轉速就會(huì )成比例下降，輸出的功率也就成立方關(guān)系下降，所以說(shuō)，水泵的轉速與電機耗電功率是近似立方比關(guān)系。舉個(gè)例子，一臺功率是55kW的水泵電機，將它的轉速調到原來(lái)轉速的80%的時(shí)候，它的耗電量是28kW/h，省電率是48%。但是如果將轉速調到原來(lái)的50%的時(shí)候，耗電量就變成了6千瓦每小時(shí)，省電率達到87%。

無(wú)功的功率不但會(huì )使設備發(fā)熱，增加電線(xiàn)的磨損，***重要的一點(diǎn)就是功率因數降低導致了電網(wǎng)的有功功率也隨之降低，所以，造成了大量無(wú)功電能在線(xiàn)路當中消耗掉，導致設備的使用效率降低，浪費現象非常嚴重，使用了變頻調速設備裝置之后，因為變頻器內部的濾波電容作用，從而使無(wú)功損耗得到進(jìn)一步減少，使電網(wǎng)有功功率得到增加。

由于電機是通過(guò)Y/D啟動(dòng)或者直接啟動(dòng)的方式進(jìn)行的，啟動(dòng)的電流是額定電流的四到七倍，這樣就會(huì )對供電電網(wǎng)和機電設備造成嚴重沖擊，而且這樣對電網(wǎng)的容量要求也是非常高的，在啟動(dòng)的時(shí)候會(huì )產(chǎn)生比較大的電流，而且在震動(dòng)的時(shí)候對閥門(mén)和擋板的損害也是非常大的，對管路和設備的使用壽命也是非常不利的。變頻裝置的使用，利用變頻器軟啟動(dòng)的功能，使啟動(dòng)的電流從零開(kāi)始，***大的值也不會(huì )超過(guò)額定電流，所以使其對電網(wǎng)的沖擊以及對供電容量的要求也大大減輕了，使閥門(mén)和設備的使用壽命也大大延長(cháng)了。

我們利用在160kW的循環(huán)水泵上安裝變頻調速器為例子，對變頻節能設備進(jìn)行改造，分別測試了改造前后的用電量，取得了非常滿(mǎn)意的效果。在循環(huán)水泵的工作中，當流量由于工藝的需要而改變時(shí)，就要運用調節水泵出口和入口的開(kāi)度方式來(lái)對水泵的實(shí)際流量進(jìn)行改變，這種調節方式被稱(chēng)為節流調節，在本次舉例中，出口和入口的閥門(mén)開(kāi)度都是60%上下，從電能利用的方面來(lái)說(shuō)，這是一種很不經(jīng)濟的調節方式。

在循環(huán)水泵的工作中，當流量由于工藝的需要而改變時(shí)，入口和出口的閥門(mén)都完全打開(kāi)，運用對電動(dòng)機轉速進(jìn)行調節的方式來(lái)尋找合適的、新的工作點(diǎn)，從而得到合適的流量。根據實(shí)際情況和現場(chǎng)的需要來(lái)實(shí)現手動(dòng)控制或自動(dòng)控制，在本例中，因為不需要頻繁地對流量進(jìn)行調整，所以根據現場(chǎng)的實(shí)際情況和需要，確定出電動(dòng)機實(shí)際工作的頻率是40Hz，并且采取了手動(dòng)控制的方式，主要目的就是為了節約電能。

實(shí)現了完全意義的軟啟動(dòng)，在電機進(jìn)行啟動(dòng)的時(shí)候，轉子的轉速隨著(zhù)輸入電源的頻率增加而慢慢增加，使速度得到平穩提升，整個(gè)系統的啟動(dòng)時(shí)間設為20s左右，不會(huì )對系統造成沖擊，比原來(lái)的啟動(dòng)方式更平穩。

電網(wǎng)所運用的電流也得到大幅度下降，使電氣設備的使用更加安全，同時(shí)也因為頻率降低后，電機的轉速也隨之降低，對機械的磨損也就減少了，也使發(fā)生故障的概率大大降低，減少了維修經(jīng)費。使為水泵提供電能的變壓器節約出了大部分的供電容量，單純的有功負荷下降，節約出的容量大約是50千瓦，提高了設備的利用效率。電機功率的因數也相應得到提高，這樣就使電機的運行更加經(jīng)濟。

變頻技術(shù)的使用提高了產(chǎn)品質(zhì)量，降低了能耗，節約了能源，也進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，變頻調速技術(shù)的應用就是要對這些設備進(jìn)行改造，從而達到節約能源的作用。

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