高频斩波内馈调速技术在节能改造中应用

浅析高频斩波内馈调速技术在节能改造中的应用摘要：本文分析了高频斩波内馈调速技术的技术优势，结合当前国内外的研究现状，浅谈了斩波式内馈调速在我国节能改造领域里的应用性。

关键词：高频斩波技术优势节能应用

高频内馈调速作为一种节约创新型技术在二十一世纪更符合人类对生产和环境的要求，国家对于节能、增效等方面的需求。本文就此浅谈一下高频斩波内馈调速技术节能研究现状，节能技术优势以及在节能改造的中应用。

一、内馈调速技术节能研究现状

环保和节能是当今社会的热点话题，在资源有限的今天，如何降低能耗提高效率成为社会可持续发展的重中之重。风机、水泵在我国的应用范围极广，其年耗电量约占总用量的43％。目前，这类设备大多不能调速，只能采用阀门或挡风板来调节流量以满足负荷变化的要求。在低压系统中，变频调速技术已经相当成熟，完全可以满足国内调速市场的需要。而在高压系统中，串级调速和变频调速是目前比较常用的调速方式，但串级调速要采用移相控制方法控制变流，致使产生大量的感性无功和高次谐波电流；而变频调速的成本较高，设备投资回收期较长。为适应市场需求，斩波式内反馈调速系统提高了斩波频率，改善了功率因数，同时大幅度的降低了转子电流波动，减小了谐波，提高了可靠性和电能质量，是一种技术含量高的新型机电产品，具有良好的性价比，尤其适合于

大中型风机、水泵类负载的调速，可广泛应用于电力、供水、炼钢、水泥、造纸、化工等行业。

二、内馈调速技术节能优势

斩波内反馈调速是我国首创具有国际先进水平的新型高压交流调速技术，与高压变频调速相比，具有效率高、成本低、可靠性高等突出优点，是高压风机、泵类节能调速的最佳选择。斩波控制与内反馈电机的完美结合在理论和实践上都被公认为最佳调速方案。斩波式内反馈调速是目前高电压交流调速效率最高的新技术，是高电压、大容量风机泵类节能调速的最佳选择。内反馈调速系统作为一种节约能源型产品在二十一世纪必将更加符合人类对生产和环境的要求，随着电力电子技术的不断发展，产品不断改进，概念的深入，市场的拓展，它将显示出更大的发展空间和展示出巨大的社会、经济意义。国家对于节能、增效等方面的宣传以及在信贷支持、鼓励市场等方面采取的措施，势必影响用户企业对于调速设备的实际需求。斩波内馈调速技术，通过近20年的实践探索和理论研究，取得了长足的进步，产品在发电、供水、冶金等领域获得了推广应用，技术经济性能都达到了较为理想的指标。事实表明，斩波内馈调速具有调速效率高，制造成本低，功率因数高，谐波分量小等一系列优点，不仅为我国的风机泵类节能提供了一种经济、高效的调速技术和产品，也为世界的交流调速填补了一项空白。

随着电厂和各行业节能改造的进行，利用电机调速节能已成为

辅机节能改造的重点工作。通常适合电机调速主要有以下几种形式：液力耦合器调速、变极调速、串级调速、变频调速等。

三、内馈调速的在节能领域的广泛应用

由于篇幅有限，在此笔者就例举内馈调速应用最多的两个方面：

1. 大功率风机的节能应用

国外锅炉的风机大都由锅炉制造厂设计配套。由于选型合理，风量风压余量适中，因此风机效率高，能耗小。国内锅炉的风机皆由电力设计部门配置。由于缺乏实际运行经验，锅炉、风机制造商和设计院对风机参数都留有余量，由此锅炉投运后普遍出现大马拉小车的现象，尽管选用的是高效风机，但往往出现的是高效风机在低效区运行。

以济钢集团总公司烧结厂电除尘改造为斩波内馈调速控制为例，电机更滑，额定转速，当风机低转速时，功率将为原来的57.14%，耗电量少了42.86%。电机改造费用为58万元，按电费0.4元一度计算，不到1年5个月就收回投资！随着人们节能环保意识的加强，相信斩波式内反馈调速装置的需求量将越来越大，获得的经济效益也将是可观的。

2. 市政供水行业的节能应用

目前我国600余个各级城市中，各自来水公司水的产量是以电能消耗为代价来换取的，自来水行业的节电改造总量不小于30万千瓦，价值约2亿元。以沈阳砂山水厂供水节能应用为例，采用斩波内馈调速改造后，整个砂山机组供水总量未发生变化，日平均水

量基本未发生变化。生产耗电量（排除天气情况、非生产用电减少等因素，日均好耗电大浮下降。平均日节电3610kw，日均单耗降低76%。节电率在整个砂山供水系统中占到20%左右。若以单台机组之间相比，2#机组调速运行比3#机组全速运行日节电率约为40%。经两年的使用，其运行的可靠性得到检验，节能效果明显，达到了改造目的。

3．电力行业的节能应用

电厂耗电一般占发电总量的8％～12％左右，国内电厂中20,、,30万机组的近百家，每套机组至少配套送、引风机4台，而水泵多为1250kw循环水泵，单机容量为1250～2250kw，总需求约为50万千瓦，我国的风机、水泵调速需求量为600万千瓦，仅在电力行业，就需投资1．4亿人民币，其中尚不包括旧设备改造。

我国人均能源资源相对匾乏，且经济系统的能源利用效率低下。先进国家的能源利用效率达42％以上，而我国能源利用率仅为32％，比发达国家低10个百分点，如果再乘上32．1％的能源开采效率，我国能源系统总效率只有10．3％，甚至达不到发达国家的二分之一，以这样低效率、高能耗去迎接全球一体化的国际竞争是无法想象的。而高频内馈调速的应用，就为提升我国的竞争力做出了巨大的贡献。内反馈调速的造价较低，通常价格只有变频调速的1／2左右，优良的性能价格比，使之在相当多的节能应用场合，可以取代变频调速，为电厂减少投资，以1000kw电机为例，采用变频调速的设备投资为200万元左右，采用内反馈的投资可

节省投资100万元。其性能价格比非常优越。从用户角度讲，每套调速系统(包括电动机和调速控制装置)节电效率高达50％～60％，按每年运行 6000小时，度电0．25元计算，每年可以节约电费670440元，两年就可以收回成本。我国目前各种电动机的在用总量已超过40万mw。其中90％是交流电动机，且70％的应实施调速运行。中、高电压(3～10kv)中、大容量电动机约为40％，已经成为工业企业主要的动力设备。这些电动机以保守的平均年运行1600h、节电率按20％计，其技术上的节电潜力至少为400亿kwh。

结束语

随着电力电子技术的不断发展，产品不断改进，概念的深入，市场的拓展，它将显示出更大的发展空间和展示出巨大的社会、经济意义。国家对于节能、增效等方面的宣传以及在信贷支持、鼓励市场等方面采取的措施，势必影响用户企业对于调速设备的实际需求。综上所述，生产斩波式内反馈调速装置，投资少，见效快、产品适销对路，符合发展方向，市场需求量十分可观。据国家经贸委节能司信息中心统计，高压交流调速节能的市场每年1500亿元人民币，目前大多被国外高压变频所垄断，而斩波内反馈调速的异军突起，不仅将打破这一格局，而且毕将进入国际市场，其社会经济效益是不可低估的，前景十分美好。