變頻電機依靠調速節能裝置的節能原理分析

變頻電機依靠調速節能裝置的節能原理分析

可能大家都聽說過變頻空調通過先進的變頻技術來幫助用戶省電的廣告，主要原因就是因為變頻空調采用的變頻電機及先進的變頻控制系統。省電的主要原理就是通過對于變頻電機的轉速控置來實現的，按下來六安江淮電機有限公司就為大家講解一下變頻電機依靠調速節能裝置的節能原理，希望大家能對于變頻電機有一個簡單的了解。

1 、變頻調速節能

由流體力學可知， P （功率） =Q （流量）╳ H （壓力），流量 Q 與轉速 N 的一次方成正比，壓力 H 與轉速 N 的平方成正比，功率 P 與轉速 N 的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調節流量下降時，轉速 N 可成比例的下降，而此時軸輸出功率 P 成立方關系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。例如：一臺水泵電機功率為 55KW ，當轉速下降到原轉速的 4/5 時，其耗電量為 28.16KW ，省電 48.8% ，當轉速下降到原轉速的 1/2 時，其耗電量為 6.875KW ，省電 87.5%.?

2 、變頻電機通過功率因數補償節能

無功功率不但增加線損和設備的發熱，更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重，由公式 P=S ╳ COSФ ， Q=S ╳ SINФ ，其中 S －視在功率， P －有功功率， Q －無功功率， COSФ －功率因數，可知 COSФ 越大，有功功率 P 越大，普通水泵電機的功率因數在 0.6-0.7 之間，使用變頻調速裝置后，由于變頻器內部濾波電容的作用， COSФ≈1 ，從而減少了無功損耗，增加了電網的有功功率。

3 、變頻電機軟啟動節能

由于六安江淮電機有限公司生產的電機為直接啟動或 Y/D 啟動，啟動電流等于 (4-7) 倍額定電流，這樣會對機電設備和供電電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。節省了設備的維護費用。

變頻器可以省電這是不可磨滅的事實，在某些情況下可以節電 40% 以上，但是某些情況還會比不接變頻器浪費！

變頻器是通過輕負載降壓實現節能的，拖動轉距負載由于轉速沒有多大變化，即便是降低電壓，也不會很多，所以節能很微弱，但是用在風機環境就不同了，當需要較小的風量時刻，電機會降低速度，我們知道風機的耗能跟轉速的 1.7 次方成正比，所以電機的轉距會急劇下降，節能效果明顯。如果我們用在油井上，就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電。

當然，如果環境要求必須調速，六安江淮電機有限公司變頻器節能效果還是比較明顯的。不調速的場合變頻器不會省電，只能改善功率因數。

六安江淮電機有限公司關于變頻調電機節能原理幾個常見問題分析

1 、如果兩個一模一樣的電機都工作在 50HZ 的工頻狀態下，一個使用變頻器，一個沒有，同時轉速和扭矩都在電機的額定狀態下，那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？

答：對于這種情況，變頻器只能改善功率因數，并不能節省電力。

2 、如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態下工作（頻率，轉速還是一樣 50HZ ），有變頻器的那個能省多少電？

答：如果使用了自動節能運行，這個時刻變頻器能降壓運行，可以節省部分電能，但是節電不明顯。

3 、同樣的條件，空載狀態下能省多少，這三種狀態下哪個省的更多？

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。六安江淮電機有限公司現在使用的變頻器主要采用交 — 直 — 交方式（ VVVF 變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源，然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制 4 個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形，中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。

六安江淮電機有限公司生產的YPKK高壓變頻三相異步電動機具有高效節能、低噪聲、振動小、調速范圍廣、精度高和質量可靠、安裝使用及維護方便等優點。YPKK高壓變頻三相異步電動機可驅動各種通用機械如壓縮機、通風機、水泵、切削機床、運輸機械及其它機械，被廣泛應用于電站、水廠、石化、礦山等各種工礦企業中作原動機用。

關鍵詞：變頻電機調速節能裝置