浅谈变频器节能技术原理和其应用

1、浅谈变频器节能技术原理和其应用摘要：近几年来，经济得到了迅速的发展，随之而 来的信息技术、电子技术、和计算机的技术也有了较快的发 展，变频器的使用，使技术水平也得到了不断的提高，对能 源的节约力度也进一步增强。变频技术的使用，对推进我国 构建可行的节约型社会，提供了较大的技术支持。关键词：变频器节能技术原理应用中图分类号：tm925文献标识码：a文章编号： 1674-098x (2013) 05 (b) -0063-01在产品的加工制造业以及工业生产中，泵类、风机等设 备的应用范围越来越广泛，其在电能上的消耗以及挡板、阀 门等一些设备的节流损失，还有对它们的日常的维修和维护 的费用几乎占成本的

2、20%,这是一笔不小的生产费用的开支, 随着经济的发展，改革不断深入，市场竞争不断加剧，节能 降耗也逐渐成为了提高产品质量和降低生产成本的一个重 要手段。1变频节能技术基本理论变频技术使用的基本原理：在很长的一段时期内，电气 设备所使用的交流电的频率都是维持在一个固定的状态，变 频技术的运用就是使频率变成了 一种可以随意的调节和利 用的资源。现如今，变频技术中最活跃以及最快发展的就是 变频的调速技术。变频技术包括计算机技术、电力电子技术、 点击传动技术，是一种综合性比较强的技术，结合了机械设 备和强弱电。就是指在工频电流的信号转化成其他的频率， 这种转化主要是通过半导体元件来完成的，之后再将交

3、流电 转化成为直流电，在逆变器对电流和电压进行调控的同时使 机电设备达到无极调速的程度。总而言之，变频技术就是通 过电流改变频率来对电机的转速进行控制，从而使有效的控 制电机设备，这些都是在电流频率与电机转速同比增长的基 础上来完成的。变频技术的特点就是能够使电机平稳的运 行，可以进行自动的加速和减速的控制，在能够提高工作效 率的同时减小对于能源的消耗。在变频器的日常运用中，主要是运用转矩直接控制和矢 量控制的方式，在变频器的今后发展中人工神经网络以及模 糊自优化的控制方式，而且，变频器通过不断地发展，其综 合性会越来越高，在完成基本调速的功能基础上，还具有在 内部设置的通信、可编程序以及参数

4、辨识的功能。2变频器的节能原理2. 1变频节能方式根据流体力学，功率二压力*流量，流量和转速的一次方 是成正比的，压力与转速的平方是成正比的，功率和转速的 立方成正比，如果说水泵效率固定的话，当调节流量下降时, 转速就会成比例下降，输出的功率也就成立方关系下降，所 以说，水泵的转速与电机耗电功率是近似立方比关系。举个 例子，一台功率是55kw的水泵电机，将它的转速调到原来 转速的80%的时候，它的耗电量是28kw/h,省电率是48%。 但是如果将转速调到原来的50%的时候，耗电量就变成了 6 千瓦每小时，省电率达到87%。2. 2采用功率因数补偿方式进行节能无功的功率不但会使设备发热，增加电线

5、的磨损，最重 要的一点就是功率因数降低导致了电网的有功功率也随之 降低，所以，造成了大量无功电能在线路当中消耗掉，导致 设备的使用效率降低，浪费现象非常严重，使用了变频调速 设备装置之后，因为变频器内部的滤波电容作用，从而使无 功损耗得到进一步减少，使电网有功功率得到增加。2. 3运用软启动方式进行节能由于电机是通过y/d启动或者直接启动的方式进行的， 启动的电流是额定电流的四到七倍，这样就会对供电电网和 机电设备造成严重冲击，而且这样对电网的容量要求也是非 常高的，在启动的时候会产生比较大的电流，而且在震动的 时候对阀门和挡板的损害也是非常大的，对管路和设备的使 用寿命也是非常不利的。变频装

6、置的使用，利用变频器软启 动的功能，使启动的电流从零开始，最大的值也不会超过额 定电流，所以使其对电网的冲击以及对供电容量的要求也大 大减轻了，使阀门和设备的使用寿命也大大延长了。3变频节能技术的应用实例我们利用在160kw的循环水泵上安装变频调速器为例 子，对变频节能设备进行改造，分别测试了改造前后的用电 量，取得了非常满意的效果。3. 1在进行变频改造之前的控制模式在循环水泵的工作中，当流量由于工艺的需要而改变 时，就要运用调节水泵出口和入口的开度方式来对水泵的实 际流量进行改变，这种调节方式被称为节流调节，在本次举 例中，出口和入口的阀门开度都是60%上下，从电能利用的 方面来说，这是一

7、种很不经济的调节方式。3.2在进行变频改造之后的控制模式在循环水泵的工作中，当流量由于工艺的需要而改变 时，入口和出口的阀门都完全打开，运用对电动机转速进行 调节的方式来寻找合适的、新的工作点，从而得到合适的流 量。根据实际情况和现场的需要来实现手动控制或自动控 制，在本例中，因为不需要频繁地对流量进行调整，所以根 据现场的实际情况和需要，确定出电动机实际工作的频率是 40hz,并且采取了手动控制的方式，主要目的就是为了节约 电能。4运用变频调速系统后运行上发生的变化实现了完全意义的软启动，在电机进行启动的时候，转 子的转速随着输入电源的频率增加而慢慢增加，使速度得到 平稳提升，整个系统的启动

8、时间设为20s左右，不会对系统 造成冲击，比原来的启动方式更平稳。电网所运用的电流也得到大幅度下降，使电气设备的使 用更加安全，同时也因为频率降低后，电机的转速也随之降 低，对机械的磨损也就减少了，也使发生故障的概率大大降 低，减少了维修经费。使为水泵提供电能的变压器节约出了大部分的供电容 量，单纯的有功负荷下降，节约出的容量大约是50千瓦， 提高了设备的利用效率。电机功率的因数也相应得到提高， 这样就使电机的运行更加经济。5结语变频技术的使用提高了产品质量，降低了能耗，节约了 能源，也进一步提高了企业的经济效益，变频调速技术的应 用就是要对这些设备进行改造，从而达到节约能源的作用。参考文献1 刘长军对变频节能技术原理的几点分析j.中小 企业管理与科技，2011 (3).2 孔国财.矿井主通风机控制系统变频节能技术应用 探讨j.科技资讯，2010 (32).3 孔方正关于火力发电厂变频节能技术分析与应用 j.中国科技博览，2010 (32).4 冯东升，张智华变频节能技术在污水处理中的应