基于变频器节能技术的应用与研究
变频器节能技术应用与研究
。
．
节 能 率 ＝
辈 竖＝ 与 ＝ — Ｐ ． － ０ ． ０ ６ ４ Ｐ ｏ
节 约 大 量 电 能
０ ． ５
Ｏ ． ６ Ｏ ． ７
０ ． ５
Ｏ ． ６ Ｏ ． ７
ｌ ２ ． ５ ％
２ １ ． ６ ％ ３ ４ ． ３ ％
８ ７ ． ５ ％
７ ８ ． ４ ％ ６ ５ ． ７ ％
。
０ ． ８
０ ． ９ １
Ｏ ． ８
０ ． ９ ｌ
５１ ． ２ ％
７ ２ ． ９ ％ １ ｏ ｏ ％
４ ８ ． ８ ％
２ ７ ． １ ％ ０
供热公司胜利锅炉房将 电动机改为变频调速 ． 其中 表 ２ 补水泵电动机在定速和变速不同情况下测出的数据
电源
工频 变频
长设备使用寿命 ， 提 高经济效益 。
【 关键词 】 变频器 ； 节能； 水泵； 风机
Ｏ 引 言
采用阀门（ 挡板） 控制可节 约能量 。
锅炉是 比较 常见 的用于集 中供热设备 ． 通常情况下 ． 由于气温 和 ２ 水泵、 风机的节 能计算和分析 负荷 的变化 ． 需对锅 炉燃烧情况进行调节 ． 传 统的调节方式其原理是 通 常转速 １ １ 与频率 ｆ 成正 比 ．若将 电动机的运行频 率 由原来 的 依靠增加 系统 的阻 力 ． 水泵采用调节 阀门来控制 流量 ． 风机采用调节 ５ ０ Ｈ ｚ 降至 ４ ０ Ｈ ｚ 时． 其 实际转速则降为额定 转速的 ８ ０ ％． 即实 际转 速 风 门挡板开度的大小来控制风量。 但在运行 中调节 阀门、 挡板的方式 ． 和额定转速 ‰＝ （ ２ ０） ｎ ＝ ０４ ‰ 设 Ｋ为电机过 载系数 ， 则电动机 不论供热需求大小 ， 水泵 、 风机都要满负荷运转 ， 拖动水泵 、 风机 的电 动机 的轴功率并不会 改变 ． 电动机消耗 的能量也并 没有减少 ． 而实 际 额定功率 ： ３ 因此 电动机运行在 ４ ０ Ｈ 时， 实际功率为： 生产所需要 的流量一般都 比设计的最大流量小很 多． 因而普遍存在着 ： Ｋ ： （ ０ ． ４ ｎ ０ ． ０ ６ ４ Ｋ ３ ： ００ “ 大马拉小车” 现象 锅炉这样的运行 方式不仅损失 了能量 ． 而且增 大 ６ ４ Ｐ ． 了设备损耗 ． 导致设备使用寿命缩短 ， 维护 、 维修 费用 高。把 变频调 速 技术应用于水泵（ 或风机） 的控制 ． 代替 阀门ｆ 或挡板） 控制就能在控制 过 程 中不增加管路 阻力 ． 提高系统的效率 变频调 速能 够根据 负荷的变 表 １ 电动机节能率 化使电动机 自动、 平滑地增速或减速 ， 实现 电动机元级变速。 变频调速 实际频率， 额定频率 实际转速， 额定转速 实际功率／ 额定 功率 节能率 范围宽 、 精度高 ， 是 电动机最理想的调速方式 。如果将水泵 、 风机的非 ０ ． ４ Ｏ － ４ ６４ ％ ９ ３ ． ６ ％ 调速 电动机改造为变频调 速电动机 ． 其耗 电量就 能随负荷变化 ． 从 而
关于机电设备中变频节能技术的探究
关于机电设备中变频节能技术的探究摘要：目前机电设备运行最大的问题就是一些设备尚未更新换代，技术不成熟，导致机电设备在运行过程中出现电能耗损的问题。
而在机电设备中应用变频节能技术，能够解决这一难题，即起到提高电能利用效率、减少能耗的作用。
本文首先介绍了变频节能技术的应用原理，介绍了其在机电设备中所发挥的作用和成果，最后阐述了变频节能技术在运输机、通风机、控制系统、采煤机等机电设备中的应用，希望能够更好地发挥变频节能技术应用的价值。
关键词：机电设备；变频节能技术；技术探究引言变频节能技术是一种节能环保型技术，可以改变工频电流的频率，这种变化是利用半导体元件的通断来实现的。
简言之，就是通过供电频率的变化使电机转速也跟着改变，使电机在运转的时候能够降低损耗，同时保持煤炭高效率的生产。
变频技术可以控制电机，使电机的转速根据当时的工作状态自动加快或减慢，比如当设备空载时，变频技术会降低电机的转速，从而减少电能损耗。
变频节能技术的应用，可以减少煤炭生产中的电力成本，还可以减少设备排出的污染物，降低煤炭开采对于环境的影响，有力地响应了国家可持续发展战略。
机电设备是煤炭生产进程中必不可少的一类器械，对于煤炭生产效率的提升具有很大的帮助。
为了生产大量的煤炭，运输机、通风机等机电设备长时间保持高负荷运转，耗费大量电力能源的同时也会提高煤炭的生产成本。
变频节能技术可以很好地控制煤矿企业中机电设备的电能损失，可以将变频节能技术应用到井下的机电设备中，减少机电设备的功耗，避免对电力资源造成损耗。
1.变频技术作用及其成果1.1提高系统效率变频技术有利于提高系统效率，液力耦合器主要用于连接减速器和电机，但是由于其是利用液体来进行传动的，因此，其传动效率相较于电机和减速器直接连接的传动效率明显要低，而变频器的应用能够减少耦合器应用，同时也能够使系统效率得到有效提升。
同时，由于变电站距离矿井比较远，电压存在波动现象，但是应用变频器能够稳定电压，起到节能作用。
煤矿机电设备中变频节能技术的应用研讨
变频技术和煤矿机电设备，能够结合工况调整供电频率， 实现对设备实际运行速度的控制。同时，在变频技术的 作用下，能够转换供电电源，将 50Hz 工频交流电变成 直流电源，在逆变器中导入直流电源后，就能够输出机 电设备所需的工作电压。另外，通过对应传感器和运算 单元，能够对设备运行参数进行收集，然后生成一个控 制信号，进而调控逆变器输出电源，再利用三相逆变器 把直流电转化成三相交流电，进而让机电设备能够实现 低功耗运转。
为了从根本上将煤矿作业质量提高，便要求很多煤 矿企业在升级改造机电设备后，都会合理制定这一类设 备的维护方案，并将设备型号和历史运行数据联系起来， 经常维护设备。为确保变频设备处于正常运行状态，需 在长期运行前做好相应调试工作。而当设备正在运行时， 需制定小组巡查工作制度，用于记录和分析整体变频控 制情况，以确保设备的稳定运行。本文就机电设备维护 提出了以下几点意见。
China Plant Engineering
2 煤矿机电设备中变频节能技术的应用途径分析 2.1 在提升机中的应用
煤矿生产过程中提升机的运用十分频繁，同时也是 煤矿生产流程中不可或缺的一部分，所以调整提升机设 备具有重大意义。因为提升机运行过程中，其没有始终 处于满负荷运行状态，比如，把井下开采的煤矿资源运 送到井上时，提升机一般会处于满载状态，若提升机需 再次进入井下，准备后续资源提升，提升机便不会装任 何东西，当提升机能耗和满载保持相同时，则会浪费能 源。为了解决以上问题，需重视对变频节能技术的运用。 具体应用中，可选用高压变频变速自动控制系统与 PLC 控制系统：首先，在设计提升机电子控制系统时，针对 高压变频变速自动控制，采取模块串联多脉冲信号动能 回馈型四象限高压变频自动控制。同时，高压主电源电 路和低压控制回路的通信，采取光纤传输激光焊接，以 此保障能够信赖电防护特性，并提高系统抗干扰性；其 次，提升机电气设备自动控制系统可通过 PLC 控制，实 现部位操纵、速率操纵等，符合电磁兼容测试性的技术 标准，进而在降低提升机能耗和运输成本的基础上，远 程控制设备。 2.2 在胶带输送机上的应用
浅析变频器节能技术原理及其应用
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 应用
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
而 且 在 震 动 的 时候 对 阀 门 和 挡 利 用 效 率 。 化 主要 是 通 过 半 导 体 元 件 来 完 成 的 ， 之 后 大 的 电 流 ， 电机 功 率 的 因 数 也 相 应 得到 提 板 的 损 害 也 是非 常大的， 对 管 路 和 设 备 的 高 ， 这 样 就使 电机 的运 行更 加 经济 。 再 将 交 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 使 用 寿 命 也 是 非 常不 利 的 。 变 频 装 置 的 使 无 极 调 速 的 程度 。 总而言之， 变频 技 术 就 是 用 ， 利 用变 频 器软 启 动 的功 能 ， 使 启 动的 电 ５ 结 语 通 过 电流 改 变 频 率 来 对 电机 的 转 速 进 行 控 流 从 零 开 始 ，最 大 的 值 也 不 会 超 过 额 定 电 变频 技 术 的 使用 提 高 了产品 质量 ， 降低
个 例子， 一 台功 率 是 ５ ５ｋ Ｗ的水泵电机 ， 将
它 的 转 速调 到 原 来转 速 的 ８ ０ ％的 时 候 ， 它 的 需 要 频 繁 地 对 流 量 进行 调 整 ， 所 以根 据 现
其 在 电能 上 的 消 耗 以 及 挡 板 、 阀 门 等 一 些 耗 电量 是 ２ ８ ｋ ｗ／ ｈ ， 省 电率 是 ４ ８ ％。 但 是 如 场 的实 际情 况和 需 要 ， 确 定 出电动 机 实际工 ０ ％的 时候 ， 耗 电量 就 作 的 频 率是 ４ Ｏ ＨＺ ， 并 且 采 取 了手 动 控制 的 设 备 的节 流 损 失 ， 还 有 对 它们 的 日常的 维 修 果 将 转 速调 到 原 来的 ５ 千 瓦每 小 时 ， 省 电率达 到 ８ ７ ％。 和 维 护 的 费用 几乎 占成 本的 ２ ０ ％， 这 是 一 笔 变 成 了６ 不小 的 生 产 费 用的 开支 ， 随 着 经济 的发 展 ， ２ ． ２ 采 用功 率因 数补 偿 方式 进 行 节能 改革不断深 入， 市 场 竞 争 不 断加 剧 ， 节 能 降
变频器在节能减排方面的优秀实践案例
变频器在节能减排方面的优秀实践案例随着环境保护法律法规的日益严格以及社会对环保意识的日益增强，企业在生产过程中不断寻求新的技术手段来减少对环境的影响。
而其中的节能降耗技术便成为了目前企业减少对环境影响的一个重要途径。
变频器作为现代节能技术的重要代表，广泛应用于工业生产中，成为节能降耗领域的一颗明珠。
本文将从深入探究变频器的基础原理入手，详细介绍变频器在工业生产中应用的优秀实践案例，并试图给读者一个全面的认识，帮助大家更好地应用变频器技术来实现节能减排。
一、变频器的基础原理在介绍变频器在工业生产中的应用实践之前，我们需要先了解一下变频器的基础原理。
变频器，又称为交流变频调速器，是一种通过改变电机供电频率来调整电机转速的设备。
它的基本原理是利用半导体器件对交流电的电压和频率进行变换，从而实现电机的转速调节。
它可以将电机的转速按照生产工艺要求自动调整，从而保证了生产工艺的合理进行。
而随着科学技术的不断进步以及国家对环境保护的要求日益严格，越来越多的企业将变频器应用到了生产流程中，通过控制制造设备的转速以实现节能降耗、减少污染物排放的效果。
二、变频器在节能减排方面的实践案例1.水泵应用实践案例某饮料公司在生产过程中需要用到一系列大型水泵，为了降低能耗以及企业生产成本，该公司对原有的电机控制系统进行了升级改造，采用了变频器来控制水泵的转速，从而实现了电机的高效运行。
经过实践证明，使用变频器之后，水泵的能耗降低了30%以上，同时排放的废气也得到了有效的减少，对企业的生产成本和环境保护都起到了积极的作用。
2.风机应用实践案例同样地，另外一家钢铁企业也采用了变频器来应用于风机控制系统中，从而实现了在生产过程中的高效降耗。
在改造前，风机的转速是固定的，而且需要不断启停调整，而使用了变频器之后，风机转速可以根据生产需要进行自动调整，从而使得风机的能耗得到了降低，粉尘烟气也得到了有效的减少。
在实际运行中，使用变频器后的风机能耗减少了20%以上，节能效果显著。
变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用
变频技术在锅炉机电一体化节能系统中应用随着工业技术的不断进步和环保意识的不断提高，节能减排成为了当前工业发展的重要方向之一。
而在锅炉机电一体化节能系统中，变频技术的应用成为了实现节能的重要手段之一。
本文将就变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用进行探讨。
一、变频技术的原理和特点变频技术是利用变频器改变电源的频率，从而改变电动机的转速，实现对电机的调速控制。
变频技术通过改变电动机的转速，可以实现对设备运行的精确控制，进而实现节能的目的。
与传统的调速方式相比，变频技术有以下几点特点：1. 节能高效：通过调整设备运行时的转速，可以使设备在不同负载下都能以最佳效率运行，达到节能的目的。
2. 减少设备磨损：通过变频调速，可以减少设备的启动过程中的冲击力，减少设备的磨损，延长设备的使用寿命。
3. 精确控制：变频技术可以实现对设备运行的精确控制，适应不同工况的需要，提高设备运行的稳定性。
二、变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用1. 锅炉燃烧系统锅炉的燃烧系统是锅炉运行中的重要部分，燃烧系统的优化对于提高锅炉的燃烧效率和节能减排效果具有重要意义。
变频技术可以应用在燃烧系统中的风机、给煤机等设备上，通过调整风机和给煤机的转速，可以实现对燃烧系统的精确控制，达到燃烧效率的最大化，提高锅炉的热效率，降低能耗。
2. 锅炉循环水系统锅炉循环水系统是锅炉运行中的另一个重要部分，循环水泵的运行状态直接影响锅炉的供热效果和能源消耗。
通过应用变频技术控制循环水泵的转速，可以根据实际供热工况对泵的运行状态进行精确控制，减少能耗，降低电力消耗，并且优化供热系统的运行效果。
3. 锅炉烟气处理系统在锅炉的烟气处理系统中，除尘设备、脱硫设备等的运行状态对于锅炉的环保效果有着重要的影响。
通过应用变频技术控制除尘设备、脱硫设备的运行，可以根据烟气排放浓度和烟气流量进行精确控制，降低能耗和运行成本，同时提高环保效果。
三、变频技术应用的效果和意义1. 提高锅炉的能源利用率通过应用变频技术，可以对锅炉的主要设备进行精确的调速控制，根据实际工况的需要调整设备的运行状态，实现设备在不同负载下都能以最佳效率运行，从而提高锅炉的热效率，降低燃料消耗，提高能源利用率。
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析随着节能环保意识的不断增强，对于水泵电机的节能改造越来越受到关注。
变频技术作为一种高效节能的控制手段，被广泛应用于给水泵电机的节能改造中。
本文将从变频技术的原理及应用、给水泵电机的节能改造方法、节能效益分析几个方面对给水泵电机的节能改造及综合效益进行探讨。
一、变频技术原理及应用变频技术是通过改变电机的供电频率来控制电机的转速，从而实现精确的控制和节能降耗的一种技术。
变频器作为变频技术的核心设备，通过改变输入电压的频率和幅度来调节电机的输出转速，实现能源的有效控制。
在给水泵电机的应用中，通过安装变频器控制给水泵电机的转速，可以实现流量的精确调节和节能降耗的目的。
由于水泵在工作过程中通常存在负载波动和流量变化的情况，传统的固定速率供电方式将使电机的能耗过高，浪费大量的能源。
而通过变频技术，可以根据实际需求实时调节给水泵的转速，使其在不同负载情况下达到最佳运行效果，提高系统的能效。
二、给水泵电机的节能改造方法1.安装变频器：将变频器安装在给水泵电机的供电线路上，通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的精确控制。
2.设置参数：根据实际需求和给水泵电机的特性，对变频器进行参数设置，如最大转速、最小转速、流量曲线等。
3.控制策略选择：根据给水泵电机的实际工况，选择合适的控制策略，如恒差压控制、恒流控制等。
4.运行监测与调试：安装好变频器后，进行运行监测和调试，通过监测参数的变化来控制给水泵电机的工作状态，并进行相应的调整。
三、节能效益分析变频技术对给水泵电机的节能改造可以带来显著的节能效益和经济效益。
1.提高能效：通过变频技术控制给水泵电机的转速，可以使其在实际工况中保持最佳的能效，降低电机的无功耗和机械损耗，提高系统的效率。
2.节约能源：传统的固定速率供电方式会使给水泵电机在不同负载情况下效率低下，浪费大量的能源。
而变频技术可以根据实际需求实时调节给水泵的转速，使其在不同负载情况下达到最佳运行效果，节约能源。
浅谈变频器在企业节能降耗方面的应用
浅谈变频器在企业节能降耗方面的应用作者：孔军来源：《数字技术与应用》2013年第07期摘要：本文介绍了变频器基本工作原理及可实现的主要功能，阐述了变频器在企业节能降耗方面实际应用和效果。
关键词：变频器节能降耗中图分类号：TM921.51 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0069-011 变频器的基本工作原理变频器主要由整流器、滤波器、再次整流（或称送变器）、控制部分等组成。
工作原理是利用电力半导体器件的通、断作用将电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源供给电动机，从而调节电机的转速。
目前变频器多采用交一直一交方式，即先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源输出。
2 变频器的功能（1）调速、节能功能：通过控制调节变频器的输出交流电源频率、输出电压，根据工艺变化调节电机转速降低电能损耗，节约生产成本是变频器的最主要功能之一。
（2）软启动、保护功能：变频器能实现电机软启动，没有电机启动冲击引起的电网电压下跌。
变频器自身保护功能完善，同原来继电保护比较，保护功能更多，更灵敏，大大加强了对电机的保护，可实现如过电流、过电压、过热和瞬时停电保护等，当变频器自检到电路异常状态后可使电机自动停车保护控制的设备。
（3）转矩提升功能：变频器具有0～50Hz恒转矩特性，额定转矩输出、转矩阶跃响应（4）功率因数高：变频器采用新型IGBT功率器件，在20～100%的负载变化情况内能达到或超过0.95的功率因数，并且输出电流谐波少，无须再安装功率因数补偿和谐波抑制装置。
（5）运行安全可靠：变频器内置有PLC，现场信号接入灵活，变频器按照PLC输出控制信号节点的状态自动高速、低速往复运行。
采用彩色嵌入式人机监控界面（如图2所示），操作权限分级能保证设备的安全、可靠运行，提供友好的全中文操作界面方便实现参数设定及逻辑控制，可以方便实现远程监控和网络化自动控制。
变频器节能技术原理及应用
变频器节能技术原理及应用近几年来，科学技术不断进步，经济也得到了突飞猛进的发展，变频器节能技术广泛的应用到了各行各业中，推动了我国变频器相关技术的发展。
现在许多企业应用了变频器技术，对电器设备的效率有很大的提升。
本文主要介绍了国内外变频器的发展现状、变频器的节能原理以及变频节能技术在生产中的应用。
标签：变频器；节能技术；应用原理引言变频器节能技术最早应用于上世纪八十年代，变频器节能技术自应用以来，便作为交流电动机的调速、节能的重要设备。
变频器的优点是有利于交流电动机在工作时节约能源、降低耗材、改善工艺、改善生产环境与提高生产质量等。
正是因为变频器节能技术的这些优点，才使得他更有竞争力，它改变了传统的电动机变级调速和直流调速的方法，提高了交流电动机的工作的效率，促进了变频器在节能方面的发展和应用，成为了现代最为合理的设备调速方案。
1、变频器的发展现状1.1 国内发展现状目前，国内低压变频厂商较多，生产的变频产品多是中小功率的，对于生产高压大功率变频产的商家很少。
只有个别企业，因具备科研能力和资金实力才能研制并生产高频变压器。
而且国内只有少部分中、高压电机进行了变频条数改造。
高压变频器的品种和性能依然处于发展阶段，每年市场需要大量的进口产品。
1.2 国际发展现状在国外，高压变频技术已经发展成熟，各大品牌的变频器生产商都已经形成了系列化的产品，而且都已经实现了数字化控制系统。
其中，国外品牌的一大特点就是工艺水平完善。
目前，发达国家的变频器应用非常广泛，只要有电机的场合，就会发现变频器的存在。
2、变频器的节能原理变频器的节能原理是将微电子技术和变频技术进行结合，通过调节和控制电机的工作电源方式来实现对电机电力设备的控制。
一般情况下，因变频器节能途径的不同将变频器分为调速节能变频器、提高功率因素节能变频器和软启动节能变频器。
2.1 变频调速节能在实际生产中，我们可以借助变频器进行变频调速，来降低设备的运转速度，从而降低能源的消耗，最终实现节能。
变频器应用技术研究论文参考范文
随着我国电力技术和科技的快速发展，电力变频器广泛的应用于工业生产以及人类日常生活中。
这是为大家整理的变频器应用技术论文参考范文!变频器应用技术论文参考范文篇一：《变频器节能技术应用与研究》【摘要】本文根据水泵、风机轴功率与转速的平方成正比的特点，阐述变频调速节能原理，提出泵与风机应采用变频技术，已降低成本，延长设备使用寿命，提高经济效益。
【关键词】变频器;节能;水泵;风机0引言锅炉是比较常见的用于集中供热设备，通常情况下，由于气温和负荷的变化，需对锅炉燃烧情况进行调节，传统的调节方式其原理是依靠增加系统的阻力，水泵采用调节阀门来控制流量，风机采用调节风门挡板开度的大小来控制风量。
但在运行中调节阀门、挡板的方式，不论供热需求大小，水泵、风机都要满负荷运转，拖动水泵、风机的电动机的轴功率并不会改变，电动机消耗的能量也并没有减少，而实际生产所需要的流量一般都比设计的最大流量小很多，因而普遍存在着“大马拉小车”现象。
锅炉这样的运行方式不仅损失了能量，而且增大了设备损耗，导致设备使用寿命缩短，维护、维修费用高。
把变频调速技术应用于水泵或风机的控制，代替阀门或挡板控制就能在控制过程中不增加管路阻力，提高系统的效率。
变频调速能够根据负荷的变化使电动机自动、平滑地增速或减速，实现电动机无级变速。
变频调速范围宽、精度高，是电动机最理想的调速方式。
如果将水泵、风机的非调速电动机改造为变频调速电动机，其耗电量就能随负荷变化，从而节约大量电能。
1变频器应用在水泵、风机的节能原理图1为水泵风机的H-Q关系曲线。
图1中，曲线R2为水泵风机在给定转速下满负荷时，阀门挡板全开运行时阻力特征曲线;曲线R1为部分负荷时，阀门挡板部分开启时的阻力特性曲线;曲线Hn1和Hn2表示不同转速时的Q=fH曲线。
采用阀门挡板控制时，流风量从Q2减小到Q1，阻力曲线从R2移到R1，扬程风压从HA移到HB。
采用调速控制时，Hn2移到Hn1，流风量从Q2减小到Q1，扬程风压从HA移到HC。
变频器节能技术的应用及管理对策
降 ，而 此 时轴 输 出 功 率 成 立 方 关 系 下 降 。 当所 要 求 的流 量 减 少 时 ， 调 节 变 频 器 输 可 出频 率 使 电动 机 转 速 按 比例 降低 。这 时 ， 电动 机 的 功 率 将 按 三 次 方 关 系 大 幅 度 地 降 低 ， 比 调 节 挡 板 、 阀 门 节 能 ４ ％ 一 ０ ５ ， 而达 到节 电 的 目的 。 ０ 从 （） 率 因数 补 偿 节 能 。 由于 变 频 器 ２功
发 现 问题 。
使变频器 输 出电缆 的漏 电流增 加 ， 电机 使 出力不足 ， 故变 频器输 出的高低 次谐波都
必 须 要 抑 制 。 常 可 以考 虑 增 加 变 频 器 供 通 电 电源 内 阻 抗 、 装 电抗 器 或 者 专 用 滤 波 安 器 等 ， 变 频 器 产 生 的 谐 波 控 制 在 最 小 的 将
对供 电容量 的要求 ， 长了设备和 阀门的 延
使用寿命 ， 省了设备的维护费用。 节
二、 现场 应 用
建 立变频器 日常保养制度 ： 真填写 认
记 录 ， 强 日常 检 查 ， 注 意 比较 它 们 之 加 并
间的平衡 度 ： 查记录 散热 器温度 ； 检 查看
变 频 器 有 无 异 常 振 动 、 响 ， 扇 是 否 运 声 风
变频器节能 技术 的应用 及管理对策
口 王 立 刚
（ 庆油田有限责任公司第六采油厂 ， 龙江 大 黑 大庆 １３５） ６ １６
（） 环 境 问题 和 维 护 不 当造 成 的 故 ２ 障 。变 频 器 属 于 电子 器 件 装 置 ， 动 是 对 振
电子 器 件 造 成 机 械 损 伤 的 主要 原 因 ， 于 对
内部 滤 波 电容 的 作 用 ，减 少 了无 功 损 耗 ，
关于机电设备中变频节能技术的探究
关于机电设备中变频节能技术的探究摘要:机电设备是煤炭生产过程中不可缺少的一类设备，对提高煤炭生产效率有很大的帮助。
为了生产大量煤炭，采煤机、带式输送机、通风机等机电设备长期高负荷运行，不仅消耗大量电能，而且增加煤炭生产成本。
变频节能技术可以很好地控制煤矿企业机电设备的功率损耗。
变频节能技术可应用于地下机电设备，降低机电设备的功耗，避免电力资源的损失。
关键词：机电设备；变频节能技术；电能损耗引言在改革开放的背景下，国家大力倡导利用环境能源，形成重工业技术改造，解决了长期以来第一产业发展带来的诸多环境污染问题。
煤矿行业的专业技术人员也在积极探索节能新技术。
他们发现，在煤矿机电设备中应用变频节能技术，可以有效节约生产成本，改善环境污染。
1变频节能控制装置的构成及运行方式当前，传感器技术水平已经大大提高，可以充分利用各种传感器对皮带的运行速度、温度等进行数据采集，通过 PLC 处理、控制皮带运转，达到安全、可靠、节能、高效运行的目的。
以一部皮带为例，通过安设 PLC 防爆控制箱、速度传感器、开停传感器、料流传感器、防爆电源箱等设备，控制系统实施监控皮带运行情况，并自动根据运送煤量调节皮带速度，实现节能目的。
PLC 即可编程逻辑控制器，可对传感器采集数据进行分析计算并实现有效控制。
防爆箱用于防爆变频器的监测，可设置在皮带机头司机操作台；速度传感器用于监测皮带运行速度并起到速度保护作用，可安设在皮带机头下皮带上；料流传感器用于实时监测皮带机上物料量，安设在距离皮带机头 100 m左右的位置；同时在给煤机驱动电机电缆上安装一台开停传感器，用来检测该给煤机的运行信号。
2应用领域2.1 提升机设备运用对于传统的煤矿企业来说，提升机的应用非常广泛，是最基本的设备，这也决定了其在煤矿生产中的重要作用。
在生产过程中，煤矿提升机的应用关系到整个生产线的安全。
首先是改变金属中的电阻，并将其转移到电机的转子上，以更好地完成速度调节。
关于变频器技术的应用和节能潜力初探
关于变频器技术的应用和节能潜力初探【摘要】本文就沧东电厂2×600mw机组设备中应用典型变频器变频装置的应用和产生的节能效益及潜能作以简单介绍和探讨。
该变频技术原理和处理原则适用于一般变压、变频器的工程应用。
并对采用调速控制流量泵与风机所产生的节能效益作出初步分析和探讨。
【关键词】变频器；变频；节能0 引言随着变频器在工业领域的大规模应用，使得各个技术等级和其它相关技术层面的相关技术人员需要掌握变频器应用技术，并且，变频器随着节能技术的发展和广泛受到重视越来越多地应用到各种复杂的工程环境中去。
本文基于沧东电厂2×600mw机组设备中应用典型变频器变频装置，针对变频器应用问题给出原理性的分析设计技术并对其在调速控制流量取水泵与典型风机所产生的节能效益作出技术性的判断和探讨。
1 原理及应用背景1.1 原理及分类变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
高压变频器的种类繁多，其分类方法也多种多样。
按着中间环节有无直流部分，可分为交交变频器和交直交变频器；按着直流部分的性质，可分为电流型和电压型变频器；按着有无中间低压回路，可分为高高变频器和高低高变频器；按着输出电平数，可分为两电平、三电平、五电平及多电平变频器；按着电压等级和用途，可分为通用变频器和高压变频器；按着嵌位方式，可分为二极管嵌位型和电容嵌位型变频器等等。
1.2 变频器的背景及应用意义随着现代电力技术及电子控制技术的迅速发展，交流电机变频调速是节约电能，改善生产工艺流程，提高用电质量，以及改善设备运行环境的一种主要手段。
变频调速以其高效率，高功率因数，以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。
以前广泛采用的变频器，多由可控硅整流，可控硅逆变等器件组成，但存在谐波大、影响电网和电机的输出。
随着近年来新型器件的产生和应用，发展起来的一些如igbt、igct、sgct等等。
试论变频器节能技术原理及其应用
２ ０ １ ３ 年 第１ ９ 期ｌ 科 技创 新与应 用
试 论 变频器 节 能 技术 原理 及其 应用
王 俊 强
（ 山 东省烟台鲁宝钢 管有限责任公 司， 山东 烟 台 ２ ６ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要： 变频 技 术 主要 应 用 于 交通 流 电动 机 的转 速 调 节 ， 是 交流 电动 机 最具 应 用 价值 以及 最 为理 想 的调 速 装 置 。 在 长 期 的应 用 中
效果 。
Ａ Ｐ Ａ ＝ （ Ｐ ２ ＋ Ｑ ｚ ） （ Ｕ ％ ｏ ｓ Ｏ ） ｘ ｌ Ｏ ’ 与Ａ Ｐ Ａ ＝ （ Ｐ ２ ＋ Ｑ Ｚ ） Ｕ Ｚ ｘ ｌ ０ ３ ｏ 其中 Ｐ 、 Ｑ分 别 为线 路 输 送 的有 功 以及无 功功 率 （ Ｋ ｗ） ， ｕ为 电 路 的 电压 （ Ｋ Ｖ） ， Ｒ与 ｘ 分 别 为线 路 电 阻 以及线 路 电抗 。 为此 可 见线 路 的有 功 功 率损 耗 随着 ｃ ｏ ｓ Ｏ的增 加 而降 低 ， 而线 路 的 无功 损 耗 随着 Ｑ的 减 小 而 降低 。为此 可见 Ｓ Ｐ ＷＭ正 弦脉 宽 调制 型变 频 器 的 电 网侧 的功 率 因 数 接 近 于 １ ， 但 是 同条 件 下普 通 电机 的 自然 功 率 一般 为 ０ ． ７ ６ — ０ ． ８ ５ ． 当使用 变频 器 作 为 电机 的 拖动 电源后 可 以降低 从 电 网吸 取 的无 功 功率 ， 从 而 降低 了线路 的有 功及 无 功损 耗 。 １ － ３软启 动节 能 由于 电机采 用 Ｙ ／ Ｄ启 动 、 全压 启 动 或 者 自耦 变 压 器 减压 启 动 的 启 动 电流 为额 定 电流 的 ４ － ６ 倍， 导 致 了电机 自身 的 铜损 。从 而 引发 线 路 的 电压 波 动 以及 对 电 网 以及 机械 设 备 的 冲击 。 在 电机启 动 过 程 中线 路上 产 生 的 有 功 以及 无 功 损 耗分 别 表 示 为 △ Ｐ ＝ ３ Ｉ Ｒ （ Ｋ ｗ） ， Ａ Ｐ Ａ ＝ Ｉ Ｚ 。其 中 Ｉ 为启 动 电流 ， Ｒ与 ｚ分 比为线 路 的 电阻 以及 阻抗 。 当启 动 电 流 Ｉ 很 大 时 直 接 导 致 以上 计算 数 据 的增 加 ， 尤 其 是 在 大功 率 电机启 动 中 由于无 功 损 耗 很大 ， 为 此 会 导致 电压 的剧 烈 波 动 而影 响线 路 中其 它 设备 的 正 常 工作 。为 了 防止 这 一 问题 的 发生 优 势 要增 加 变 压 器 容量 ， 但 是 在 电机 启 动 后变 压 器 又 出现 浪 费 。 电机 在全 压 启动 中在线 路 中产 生 的电压波动会导致缩短机械设备 以及官 网寿命 。 但 是 借 助 于变 频 启 动 ， 通 过 变 频 器 的 软启 动 功 能将 电流 从 ０缓 慢 的升高 到 额定 值 ， 而 电流 的上 升 速 度 可 以借 助 于 变频 器 的 加速 时 间设定 。在 整个 启 动 过程 中不 会 出现 电流 大 于额 定 电 流 的情 况 ， 为 此 使 用 软 启 动方 式产 生 的功 率 损耗 以及 电压 压 降 要 较 之 全 压 启 动 小很多 ， 从 而 实 现 了节 能 目的 ， 同 时也 减 轻 了启 动 对 于 电 网 的冲 击 ， 对 于延 长 设 备寿 命 具有 很 大 帮助 。 ２ 变频 器 常 用功 能 ２ ． １变 频 器升 速 功能 升 速 过程 属 于从 一 种 稳 定状 态 过 渡 到另 一 稳 定状 态 的过 程 ， 一 般 在保 证 电 流不 大 于额 定 电流 的情 况 下 ， 控 制 升 速 时间 尽 量 短 。变 频 器 除 了 可 以进 行 升 速 、 降速 事 件 的设 定外 ， 还 可 以通 过 对 升 速 方 式 的 预 置来 对 不 同时 段 的 加速 度 极 性 控 制 。常 见 的 升 速 方 式 有 三 种： 频 率与 时 间成 线 性关 系 、 ｓ 形方式 、 半ｓ 形方 式 。 实 际 中要 根据 具 体 的使 用 环境 选 用 升速 方 式 ， 例 如 在 电梯 的运行 中如 果 在启 动 中的 升 速 或 者 降 速过 快就 会 令 人 感 觉 不 舒 服 ，为 此 要 采 用 ｓ 形 方 式 调 速； 而在鼓风机使用 中由于低速 的负载转矩很小 ， 为此可以使用半 ｓ
变频器技术在节能工程上的应用
种不同的方法 ， Ａ 即Ｐ Ｍ脉冲幅值调制控制和 Ｐ ＷＭ 转 矩输 出 、 低速过 载能 力较好 ＿ ￡ 电机 的功率 因数 ＿ 随 脉冲宽度调制控。 Ａ Ｐ Ｍ因为受晶闸管换流时间的限 转 速增高 功率 增大而提高 。使用效果较 好。 制不能工作在高频下， Ｐ ＷＭ输出脉冲的幅值恒定 ， ４变频控制节能。机电 设备配合 — Ｐ 原则： 电 通过控制逆变器输出电压的导通脉冲频率和宽度 机的最大功率必须满足负载下的 机械功率和转矩 ． 来同时改变输 出频率和电压， 运用晶体管、 可关断 对于不同的负载，最大值并非时时刻刻都发生、 负 晶ｆ 县 钢管 有高速开关挣性和自关断特陛， 来做逆变 载 的变化 是非线 陛的 ， 电机的输 出功率 却是 恒定 而 器开关元件， 采用Ｐ ＷＭ方式变得更容易实现 ， 为此 的， 这就意味着在非最大负载时电机输 出了相当一 大多数 逆变器都 采用 Ｐ ＷＭ控 制方式 。２ ． 、 ２中 高压 部分多余功率， 电能也就白白浪费掉了。风机、 水泵 变频器 ： 中高压变频器 ， 用在 ６ ０ 所谓 指应 ０ Ｖ以上的 类就是较典型例子。风机、 水泵类风量和流量的控 至 １Ｋ ０ Ｖ运转调速设备上的变频控制器。中压有 制在过去很少采用转速控制方式， 基本上都是由鼠 ６０ 、０ ０ 。３０ Ｖ６ ０ Ｖ和 １ Ｋ ０ Ｖ １０ Ｖ ０ ０ 、０ ０ ０ Ｖ等属于中高 笼型异步电动机拖动， 进行恒速运转 ， 当需要改变 压变频器。因为其输人输出电压等级较高 ， 在结构 风量或流量时，事实上都采用调节挡风板或节流 ｔ 必需有整套高压投入切换设备， 采用功率单元串 阀。这种控制虽然简单易行 ， 能满足流量要求， ｛ 寸 联叠加的高压输出方式 ， 借助计算机控制， 经高压 电机来讲 ，从节省能源的角度来看是非常不经济 母线、 断路器移相变压器、 功率单元、 控制器等组成 的。生产中很容易检测出来。这类设备 长 完整的高压变频控制系统。交流变频调速控制器是 时间ｉ 甚至很久不停机。在实际检测中发现 ， 亍， 除 集电力电子、 自动控制 、 微电子学 、 电机学等各种技 在极短时间流量最大值外， ９ ％ｆ 问运行在中等 近 ０ ｌ ￣ ， 术于一身的高新技术，变频的调速技术是现代 Ｉ 或较低负荷状态， Ｔ 总用电量至少有 ４ ％以上被浪费 ０ 产业尖端技术， 涉及到光纤通讯、 计算机、 数据并行 掉 。采用变频调速 控制 ， 风机 、 泵类 饥械进 行转 对 水 处理等是多种高新技术的结合，与传统行业耗能 速控制来调节流量的方法， 对节约能源， 提高经济 大、 应用最广泛的电力拖动、 风机 、 水泵等多种行业 效 具有 非常 重要意 义。 应 用异步 电动机 的设备 ， 节能改 造实现 完美 结 进行 ５变频技术 目前市场使用情况。经市场调查， 合。 ２０ ０ ０年前变频器使用率不足 １％．到二零零七年 ０ ３ 变频器控制对像。变频器应用， 可分为两大 Ｉ ： 半年增加超过 ３％，很多生产商生产的风机、 ５ 水 类： 一种是用于传动调速 ， 另一种是各种静止电源 泵类的 电机控制 系统都 配装 了变 频略 动 系统 ， 明 说 （ 止电源暂 且不讲 ）变频 传动调速 ， 应用 目的就 这项节能技 术越来越 被 们 所认 识。随着市场 ，ｆ 静 。 其 ｔｆ 是通 过对 电机 凋速米达 到节约能源 。 制对象就 是 率的不断提高， 控 成本价格较前些年大幅下降。低压 在动 力设备 ｝ 现电 一 转换 的电动机 。 ： 实 机 这是 由感 变频器分国产、 合资、 原装三大种类 ， 完全是—１ｊ 、 臣 应式 异步 电动机 的性 能和特 征决 定 ， 次是 由于所 用 的工控 产品 。合 资产 品相 对价格 低质 量好 ， 其 性价 带 的负载对 电机调 速的 负荷适应 陛所决定 。 电机 比合理 。从使 罱隋况看 ， 不超负荷运行 ， 发 山 只要 很少 转速的数学公式我们知道 ， 电机的实际转速 ， 主要 生故障。从设计使用上看 ， 节能改造ｉ计水平参差 殳 取决于电机定子的旋转磁场（１ ｔ ／） ｎ ＝＊ ｐ。对—个绕 不齐， ｆ 要想将节能改造工程做好， 需要专业技术人 制好的电机，其旋转磁场转速完全取决供电频率 ， 员 把关 。用 电设 备能否节 电 ， 不分 情况一 概而 ｔ 不能 为时间常数 ， Ｐ为电机的极对数 ，１ 比电源频率 论 ， ｎ正 不是所有用电设备都有节电空间， 具体情况必 从电机的结构上我们看到定 、 转子之间没有任何 须具体分析， 注意那些将某一特殊用电设备的节电 电的连接 ， 于 磁场 感应 和机 械 贤 眭， 基 转子 的 转速 率 说成 普 遍的 所有 用 电设 备都能达 到 的情况 出现 。 和定 子旋转 磁场 的转 逮 总 不 同步 ， —个转 差数 节 电率在 节电工程 中是～项 非常重 要 的指标 ， 绝 是 差 但 （ —般为 ｎ ｌ的 １ １ ％） ％－． 称为转差率 Ｓ由此可见电 对不是唯一的指标。工程改造前后电机的功率因 ８ ， 机的转速也正比于电源的频率。ｎ ＝ １ 从异 数 、 ２ｔ 一 Ｈ 温升及效率等都是不可忽略的运行数据。不同 步电动机变频时机械特性曲线中， 我们不难看出转 的节电设备节电率 、 使用寿命、 性能都有不同， 要科 速的变化对电机的转矩影响较小， 对于传动机械功 学 分析 运用 。 科学 率要求完全可以 满足。 变频调速控制是在降低输出 我国工业技术虽然有 了 较大的发展， 目 但 前 频率的同时输出电压也相应降低， 转矩正比输出电 仍是处于—个工业化中期社会，技术发展还不平 压。 转矩也会有些减少。这种纯电气调速系统是 ＾ 衡 ， 在很多企业生产中， 表现出来最 明显的特征依 为地改变电动机的机械特 来获得不同的转速 ， 直 旧是能源消耗多 ， 生产效率较低 ， 产品质量参差不 接与拖动机械相连接不需原机械设备做任何调整， 齐； 能效比不高 ， １、 陈、 老设备在国民生产中仍旧占 日 这对于节能改造成本 ， 保持原有机械眭能都大有好 较 大的 比 重。变频 调速的应 用 ， 是要改 造这些 设 就 处。变频传动凋速的栈 ：不用改动原有设备包 备， ａ 以达到节约能源的目的。 有国家 、 市政府的大 省、 括电机本身； 可实现无级调速 ， ｈ 满足传动机械要 力支持 ， 有成熟的技术基础理论， 纵观节能改造市 求；变频器软启 、 ｃ 软停功能， 可以避免启动电流冲 场， 潜力巨大。节约能源， 保护环境， 造福子孙， 利国 击对电网的不 良影响 ， 减少电源容量的同时还可以 利 民。 减少机 械 姨动量 ， 机 械损耗 ；不受 电源频 率 的 减少 ｄ 作者简 介 ： 宇鹏 ， 于黑龙江技 师学院 电 孙 工作 影响 ， 可以开环、 闭环 手动 ／自动控制；低速时 ， ｅ 定 气工程 系。
关于变频器节能技术的应用与
变频器通过改变电机输入电源的频率，从而改变电机的转速和功率，实现电机 的平滑启动和调速。在电机负载较轻时，通过降低电机转速来减少电机输出功 率，从而达到节能效果。
变频器节能技术的优势与局限性
高效节能
根据负载需求调节电机转速，有 效降低能耗。
软启动
电机启动平稳，减少对机械设备 的冲击。
变频器节能技术的优势与局限性
空调系统领域
节能改造
变频器在空调系统中主要用于节能改造，通过对空调系统的 电机进行变频控制，实现更加智能和节能的运行模式。
舒适性提升
变频器能够精确控制空调系统的风量、温度和湿度等参数， 提高室内环境的舒适性，同时降低能耗和减少噪音。
电力传输领域
智能电网
变频器在智能电网建设中发挥着重要 作用，能够实现电能的稳定传输和智 能分配，提高电力系统的效率和稳定 性。
通过智能化技术，可以实现变频器的远程监控、 故障诊断、自动调整等功能，提高变频器的运行 稳定性和可靠性。
3
智能化发展是变频器节能技术的重要发展方向， 也是未来智能制造和工业互联网发展的重要方向 。
网络化发展
网络化发展是指将变频器接入互 联网，实现远程控制和数据共享
。
通过互联网技术，可以实现变频 器的远程监控、远程控制、数据 分析和优化等功能，提高变频器
直接转矩控制方式
总结词
通过直接控制电机的转矩和磁通量，实现对 电机的高效、快速控制。
详细描述
直接转矩控制方式直接对电机的转矩和磁通 量进行控制，避免了矢量控制的解耦过程， 具有更高的动态响应速度。这种方式适用于 对动态响应要求高的场合，如风机、泵等。
空间矢量脉宽调制方式
要点一
总结词
通过优化电压脉冲宽度，实现对电机输出转矩和速度的精 确控制。
浅谈变频器技术在工业节能领域的应用
霰 ＿ｇｓｎＰｄ ｔ ｌｉａ ｏ ｃ ｏｅ ｄ ｒｕｓ
工 业 技 术
浅谈变频器技术在工业节能领域 的应用
宁 志 刚 Ｊｎ ＇ ｒ
ｆ 马 （ 州 ） 车 有 限公 司 ， 南 郑 州 ４ ０ １） 海 郑 汽 河 ５０６
摘 要 ： 国内已经有较 多的 变频 器生产厂 ， 大部 分 的产品 都是 Ｖ Ｆ控 制和 电压空 间 矢量控 制 变频 器 ， 用在调 速精度 和动 态性能 但 ／ 使 要 求不高的 负载上应该 没有 问题 。工业应 用 中绝 大部 分都是 这种 负载 ， 变频器在 这种 场合应 用最 重要 的要求 是可 靠性 ， 国产 变频 器 占国 内市场份额 不 高的主要原 因是 产品 品质 不过硬 。ＶＦ控 制和 电压空 间矢量 控制 变频 器 比矢量控 制 变频 器从技 术上 来看要 简单 ／ 得 多， 由于 国内厂家 大部 分都是 手 工作坊 式的 生产 ，－ Ｘ 艺欠佳 ， 检测 手段 有 限 ， 品质 的一致 性和 稳定性 难 以保证 。 同样 是 ＶＦ 制的 ，控 变频 器， 国外的 产品 比国 内的产 品 品质要好 ， 可能是 生产 工艺方 面的差距 。 这 关键词 ： 变频 器； 节能 ； 艺控制 ； 能 指标 工 侈
由于这一技术方 面明显 的分界线 ， 得业 使 品种和规格往往反应 了一个企业所具有的 需要 ， 和 技术实力的高低。 纵观 目 前市场中的主流变频 ， 内人 士通 常把中低压变频 器归为一个 大类 ， 欧美 品牌通过模块化设计 ， 以做 到很 宽的功 高压变频器分开 。 可 率段 。 而我 国变频器配套产业的实力相对较弱 ， ２ ． ２变频器的现状 ２． ．１可调的转矩极限 ２ 国产 品牌无论在技术 、 加工制造 、 工业设计 等方 通过变频调速后 ， 能够设置相应的转矩极 面还是在资金实力方面 ，都与国外 品牌 存在一 定差距。目前 ， 外资品牌在国内变频器市场的 占 限来保护机 械不致损坏 ， 从而保证工艺过程 的 有率约为 ８％。本土变频器企 业主要生产 Ｖ ０ 连续性和产品的可靠性。目 前的变频技术使得 控制产品。 对于性 能优越 、 技术含量高的矢量 变 不仅转矩极限可调 ， 甚至转矩的控制精度都能 频器等产品 ，国内绝大多数企业还没有开 发出 达到 ３０５ ￣ 。 ％ ％ － 在工频状态下 ， 电机只能通过 成熟的产品 。（ 这个是最大 的问题 ， 没有真正 的 检测 电流值或热保护来进行控制 ，而无法像在 ’ 高端产品 ， 就只有在低端拼价格 ， 最终 的结果是 变频控制一样设置精确的转矩值来动作。 内资品牌互斗俱伤 ） 虽然个别表现突 出的内资 ２ ２受控 的停 止 ． ２ 方式 成都希望森兰等 ， 已有 同类 如同可控的加速—样 ， 在变频调速中， 停止 资将持续增长 ， ， 同时 国家电改方案对 电厂的成 品牌如深圳英威腾 、 本控制提出了要求，降低内部电耗 成为电厂关 档次较高的变频 器产品问世 ，但与国际 巨头相 方式可以受控，并且有不同的停止方式可以选 注焦点 ，因此变频器在电力 行业有 着巨大的发 比 ， 品的种类 、 其产 规格还有待进一步充实和丰 择喊 速停车、 自由停车、 减速停车＋ 直流制动） ， 富。 同样它 能减少对机械部件和电机 的冲击 ， 而 从 展潜力 ， 尤其是高压变频器和大功率变频器 。 ｌ 变频器与工艺控制（ ２ 速度控制 ） ２． ． １ ２高可靠性（ 稳定性 ） 使整个系统更由可靠 ， １ １ 寿命也会相应增加。 目前 ，中国的设 备控制水平与发达 国家相 变频 器是利用 电力半 导体器件的通断作用 ２ ３ 可逆运行控制 ． ２ 比还 比较低 ， 制造工 艺和效率都不高 ， 因此提 高 将工频 电源变换为 另一频率的 电能控制装 置。 在变频器控制中 ， 要实现可逆运行控 制无 设备控制水平至关重要 。由于变频调速具有调 通常情况下采用变频器运转 ， 随着 电机 的加速 须额夕 的可逆控 制装 置，只需要改变输出电压 Ｉ － 速范 围广 、 调速精度高 、 动态 响应好 等优点 ， 在 相应提高频率和电压 ， 动电流被限制在 １Ｗｏ 的相序 即可 ， 起 ５／ 这样就能降低维护成本和节省安 许多需要精确速度控制 的应用 中，变频器正在 额定电流以下（ 根据机种不 同， １ ５ ２ ０ 。 装空间。 为 ２ ％－０ ％） 发挥着提升工艺质量和生产效率的显著作用 。 用工频电源直接起动时 ， 动电流为 ６ 倍 ， 起 因 ２． ． ２ ４减少机械传动部件 ２国内变频技术的现状和发展前景 此， 将产生机械电气上 的冲击。 采用变频 器传动 由于 目 前矢量控制变频器加上同步电机就 ２１ ．变频器的发展历程 可以平滑地起动（ 起动时 间变 长） 。起动 电流为 能实现高效的转矩输 出， 从而节省齿轮箱等机 变频技术是应交 流电机无级调速 的需要而 额定电流的 １～－倍 ，起动转矩 为 ７％一２％ 械传动部件， ２１ ５ ０ １０ 最终构成直接变频传动系统。从 诞生的。２ 世纪 ５ 年代末 ， 国通用电气公司 额定转 矩 ； 于带有转矩 自 Ｏ ０ 美 对 动增强功能的变频 而就能降低成 本和空 间， 提高稳定性 。 推 出了电力半导体组件 晶闸管 （ 可控硅 Ｓ Ｒ ， 器 ， Ｃ ） 起动转矩为 １０ 上 ， ０％以 可以带全负载起动 。 当然， 使用变频器进行工艺控制， 其优点还 给变频技术提供 了划时代意义的基础硬件。进 ２． ．３智能化与网络化 １ 有 很多 ， 根据不 同的工 艺控制选择不 同的变频 入 ７ 年代 ， Ｏ 由于直流 电机的调速 局限性 ， 流 交 在网络化 １益普及的今 天，与普通的点对 器运行方式 ， ３ 所产生的效果也不—样 。 电机越来越受到人们的青睐。随着市场需求 的 点硬线连接方式而言 ，通过高速通讯 网络 连接 ３结 语 增 长， 技术也 日 益发展和完善 。９ １ ， 国、 １７ 年 美 德 的变频器系统可 以最大程度上降低系统维护时 采用 变频 调速技 术是 工业企 业 中节能降 国提出了矢量控制技术， 使得变频器的交流调 间、 提高生产效率 、 减少运行成本。另外 ， 通过现 耗 、 保证工艺 的重要途径 ， 际应用 中取得 的 在实 速性能可以和直流调速相媲美 。９３ ， 国提 场总线模块 ，不同型号的变频器 以同一种 编程 效果和效益有 目 １７ 年 美 共睹 ，以上试图从市场 的角度 出了电力 电子技术这一新 的技术学科 ，其最大 语言和通讯协 议 与不同功率段 、不 同型号 的 剖析变频器的容量、 来 占有率和主要的应用领域， 应用领域就是调速传动 。９９ ， 本采用矢量 变频器进行 组态 ， 率 、 、 、 １７ 年 １ ３ 如功 速度 转矩 电流 、 设 与广大读者 一同探讨变频器的发展 。 控制的变频调速 系统开始实用化 ， 技术 又上 了 定值 等。 参考文献 个新台阶。 到了 ２ 世纪 ８ 年代 ， 电力半 ０ Ｏ 由于 随着 国内对大规模 变频装置 的需求 上升 ， 【 刘晓玲 ， １ 】 李建壮 ， 万国平． 于 Ｐ Ｃ技 术的铣 基 Ｌ 导体 开关器件和微 电子技术的进 步，变频器 性 高档变频产 品的开发成功 ，变频器智 能化 的开 床 电气控 制 系统改造 黄河水利职业技术学院 能及 可靠性提高 ， 生产成本下降 ， 其应用开始 普 发 已经成为 当务之急 。我们的变频基 本性 能还 学报 ，００（ ） ６ ８５． ２ １，２： － ，１ ０ ４４ 及。 没有达 到相应 的水准 ，市场还没有 发育到这 个 【杨维剑 ， 英． ２ ］ 王梅 变频器在机 油泵测试 系统 中 几十年间，电力电子器件也从最初 的 Ｓ Ｒ 程度。 Ｃ 可喜的是 ， 已经看到国内一些变频企 的应用 叨． 我们 河北软件职业技术学院学报，００ ２１， （ 晶闸管 ） Ｔ （ 、 Ｏ 门极可关 断晶 闸管 ） 过 ＢＴ 业进行 了有益的研发实践 ， Ｇ ， 经 Ｊ 一方面消化 国外 的 （１ ５ － １ ０） ９ ６ ． ： － （ 型功率 晶体管 ） Ｏ Ｆ Ｔ （ 双极 、 Ｓ Ｅ 金属氧化物场 先进技术 ， Ｍ 一方面尝试推出 自己的变频标准 。 【 刘洋， ３ ］ 屈虹 ， 汪祥兵． “ 可编程控制器” 练一体 讲 效应 管 ） Ｉ（ 、 Ｔ 静电感应 晶体管 ） ＩＨ 静 电感 Ｓ 、Ｔ （ Ｓ ２１ ．４性能指标 课程教学改革与 实践叨． ｉ，力职业技术 学院 武 ｘｇ ． 应 晶闸管 ） ＴＭ ｓ 、 （ ０ 控制 晶体管 ） ＴＭＯ ＭＧ 、 （ Ｓ ＭＣ 变频器 的性能指标可以从输出功率 ＼ 电压 学报 ， ０ ， ： —５ ２ ８㈣ １ １． ０ ３ 控制 晶闸管 ） ， 到今天 的 Ｉ Ｂ （ 发展 Ｇ Ｔ 绝缘栅双极 等 级 等 方 面 来 衡 量 ．变频 器 可 以 分 为 低 压 型晶体管 ） ＶＧ Ｔ耐高压绝缘栅双极堑 晶闸 （１Ｖ２０ ，８Ｖ 等 ） 中 压 （６Ｖ６０ 、 ＩＢ（ Ｈ １０ ， Ｖ３ ０ ２ 、 ６０ ／ Ｖ， ９ 管） ， 的更新促使变频器 的应 用领域 更为广 １４Ｖ ２０Ｖ 和 高 压 （ｋ，． ｖ６ｖ６ ｋ ， 器件 ０ ，３０ ） １ ３ｖ３ ｋ，ｋ，， ｖ ３ ６ 泛， 市场规模随之迅速扩大。 ， １ｋ 等 ） ０ｖ 变频器 ， 高压变频器通常采用 Ｉ Ｂ 多 ＧＴ ２． １ １品种和规格 级串联的技术 ，而中压变频器和低压变频器不
浅谈变频技术及节能应用
（ ）变极 调速 的原理 ： 变极 调速 适 用于 不 要求 平 滑 、连 续 和频 繁调 速的 鼠 笼型异 步 二 电动机场 合 。变 极调 速通 过 改变 异步 电动 机 定子 绕组 的 极对 数Ｐ ，使 电动机 同步 转速ｎ 改 变 。
效益 ，更有 广泛 的社会 效益 。
变频 调 速技 术 以其 显 著 的节 电效 果 、优 良的调 速 性 能 以及 广 泛 的适 用 性 、 系统 的 安 全 可靠 性和 延 长设 备使 用 寿命 等优 点而 成 为现 代 电力 传动 技 术 的一 个主 要 发展方 向 。变 频调 速 技 术 涉及 到 电机 、 电力 电子技 术 、微 电 子技 术 、信 息 与控 制等 多个学科 领 域 ，变频 调速 理 论 已经 形成 较 为完 善科 学体 系 ，成 为一 门 相对 独 立的 学科 。而相 对 于大 多数 人来 说 ，变频 调 技 术是 一 项 陌 生 而新 奇的 技 术 ， 变频 器 是 一种 高 科 技 产 品 ， 是 一种 将交 流 电转 化为 可 变 频 变 压 运 行 的 电 能转 换 装 置 ，有 工 业维 生 素 之 称 。变 频 调速 装 置通 常 由整 流 器 、 平波 电抗 器或
会。
一
、
变频技 术概 述
据 统计 ，目前 我 国 电机 的总 装机 容量 已达４ 千瓦 ，年 耗 电量 约 占全 国用 电量 的６ ％，但 亿 ０
我 国 电机 驱 动 系统 的能源 利 用 率却 非常 低 。我 国迫 切 需要 提 高能 源利 用效 率 ，对 于 工厂 企业 来说 ，大部 分 电力都 消耗 在 一些 大功 率 设备 如 风机 ，水泵 等 上 ，国家 相 关部 门提 出 了几 大应 对措 施 ，其 中重 要一 条是 采取 合理 的用 电措 施 ，积 极 采用 节 电新 技术 ，如 果利 用 变频 调速 技 术 ，轻载 时 ，通过 对 电机 转 速进 行控 制 ，就 能达 到 节 电的 目的 。这样 既 可 以获得 长远 的 经济
变频器节能技术原理-分析及应用
变频器节能技术原理-分析及应⽤变频器节能技术原理分析及应⽤摘要：本⽂简述了变频器的基本⼯作原理，详细介绍了变频器调速技术的节能原理和节能⽅法，并通过变频器在风机和⽔泵的具体应⽤，说明了变频器具有较好节能节电的功能。
关键词：变频，调速，节能能源⼯业作为国民经济的基础，对于社会、经济的发展和⼈民⽣活⽔平的提⾼都极为重要。
当前全球经济发展过程中，能源的紧张不仅制约了相当多发展中国家的经济增长，也为许多发达国家带来了相当⼤的问题。
因此，对能源的有效利⽤在我国已经⾮常迫切。
作为能源消耗⼤户之⼀的电机在节能⽅⾯是⼤有潜⼒可挖的。
在⼯业⽣产和产品加⼯制造业中，风机、泵类等设备应⽤范围⼴泛；其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费⽤占到⽣产成本的7%-25%，是⼀笔不⼩的⽣产费⽤开⽀。
随着经济改⾰的不断深⼊，市场竞争的不断加剧；节能降耗业已成为降低⽣产成本、提⾼产品竞争⼒的重要⼿段之⼀。
变频调速技术，正是顺应了⼯业⽣产现代发展的要求，在我国多种⾏业的电机传动设备中得到实际应⽤。
卓越的调速性能、显著的节电效果，提⾼设备利⽤率，从⽽降低电机功耗达到系统⾼效运⾏的节能降耗⽬的。
⼀、变频器⼯作原理变频器是利⽤电⼒半导体器件的通断作⽤将⼯频电源变换为另⼀频率的电能控制装置。
它是按⼀定规律改变脉冲列的脉冲宽度或幅度，以调节输出量和波形的,从⽽实现电动机电压和频率的平滑变化。
变频器的调速技术的基本原理是根据电机转速与⼯作电源输⼊频率成正⽐的关系：n =60 f（1-s）/p（式中n、f、s、p 分别表⽰转速、输⼊频率、电机转差率、电机磁极对数），通过改变电动机⼯作电源频率达到改变电机转速的⽬的。
变频器就是基于上述原理采⽤交-直-交（或交-交）电源变换技术，电⼒电⼦、微电脑控制等技术于⼀⾝的综合性电⽓产品。
⼆、节能原理分析2.1、变频降速节能：为了保证⽣产的可靠性，各种⽣产机械在设计配⽤动⼒驱动时，都留有⼀定的富余量。
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299理论研究
1 变频器节能技术的概述
变频技术是一种结合机械设备强弱电技术的一种综合性技术，其主要包括电子计算机技术、电力技术以及电击传动技术。
变频技术的工作原理是通过半导体原件将固定频率的电流信号转化成其他频率，之后再通过电力电子技术将交流电转化成为可控制利用的直流电，通过逆变器实现对电流和电压的控制调控，同时实现了对机电设备的无极调速。
总之，变频技术就是通过改变电流频率来实现对电机转速的控制，从而可以有效地对电机设备进行控制。
其特点就是能够使电机在改变固有频率的状态下保持平稳的运行，不至于由于电流电压的变化而出现对机电设备原件造成损害，可以实现提高工作效率和节能减排的双赢。
变频器就是利用上述原理结合机械技术而制作的一项设备原件，可以应用到许多机电设备当中来实现对于整个设备的变频控制。
转矩控制和矢量控制是两种主要的变频器控制的方式，目前基于人工智能技术在人体神经控制及模糊控制上也有所突破，但这类技术尚不够成熟也没有大规模具体的应用，不在本文的讨论之列。
目前，变频器除了基本的调速功能外，还开发了内置通信、编程以及参数辩识等功能，极大地方便了人类的工作和生活。
2 变频器节能技术的具体应用与研究
2.1 变频空调
变频空调应该是目前使用该项技术最为成熟的产品了。
我们知道常规空调是通过控制压缩机的工作或停止来维持所设置的室内温度的，而变频空调则是根据温度控制指令，利用变频器来调节电源频率从而保证让压缩机的转速控制在800-7800转/分范围内并可以随时调节其转速，进而据以调节氟利昂的流量来达到调节温度的目的。
下面我们来看看空调变频器是如何调节工作并实现节能的目的：
空调变频器是通过将220V/50Hz的交流电经整流滤波后形成310V左右的直流电，这样就可以对此直流电再进行逆变就得到了控制空调压缩机运转的变频电源，50Hz就可以变成30-130Hz之间的可变频率。
变频空调在达到设定温度后，就能保持低速运转以调节温度的细微变化，维持一种恒温状态，其低速运转状态下电机工作量将会大大减少，从而耗电量就会随之降低，这也是近年来变频空调在市场宣传中的一个大卖点。
2.2 变频传送机
传送机是在工业生产中常见的运输工具，现代物流业的发展也大量使用一些相对简单的传送机，但是传统的传送机在工作中耗电大且调速困难。
变频器的发明使得传送机的技术也得到了发展，在调速和节能上有所表现。
传送机的电机在直接起动时对电流的要求较高，基本上是正常运行时3-5倍的电流，这样电机就容易因为瞬间电流过大而烧毁，整个电路会因为给传送机供压而对其他电器设备产生影响，所以就要求对传统的传送机进行改良。
通过对传送机安装变频器来对电流进行转变能够实现在正常电压的情况下启动，同时变频技术也可以实现对于传送机转速的控制，在载物重量的变化时调节转速，实现多频工作，会大大降低电机在恒频工作状态下的空转，对于企业而言就实现了降低用电量的目的，经济上也是一种“创收”。
2.3 水泵上的应用
在农田水利系统中，水泵是取水灌溉的重要机电设备，过去老旧的水泵采用的是固定频率的电机，其工作效率不高，对于电量的浪费情况比较严重。
有研究数据表明，在水泵流量由100%降到50%时，电机的输入功率为额定功率的80%左右，而电机的轴功率则仅为12.5%，这就相当于有67.5%的电量被白白浪费掉了，这部分电量实际就是在做“无用功”。
通过改良水泵的电机工作方式，安装变频器来实现对接入电机的交流电进行转变成直流电后的逆转，从而将固定的交流电频率由原来的50Hz变成可调节的30-130Hz的范围，电机工作时就可以根据流量来控制电机的转速，在流量低的时候维持低电压低转速，从而降低用电量。
简单计算一下，在50%流量的时候，通过变频器的节能技术，在维持电机运转的情况和正常损耗时，降低30%的用电量对于整个国家庞大的农田水利系统而言将会减少多大的用电量，这是难以想象的。
2.4 在风机上的应用
在大型工厂、矿业等企业里鼓风机在调节空气等方面应用较广，利用变频器的节能技术会对风机有所改良，对于企业的耗电量也会有所降低。
现假设有一台18KW的风机，保持其风量在80%-30%之间变化，电机空载损耗率为10%，那么其工作时的功率为量为(18.5-18.5×0.1)kw=16.65kw。
通过变频器后实现40%的降损，其功率则为16.65Kw×(1-40%)＝9.99Kw，按照全天工作24h来计算其一天节约电量为（16.65Kw－9.99Kw）×24h＝159.84Kwh，按照工业用电电费1元/Kwh来计算，一年365天节约的电费是159.84Kwh×1元/ Kwh×365＝58341.6元。
一台电机每年都能节约大约六万块钱的电费，可见变频器节能技术在降低企业成本上的作用和意义有多大。
此外，变频器还利用在电动汽车、电动车、冰箱等与人们生活息息相关的产品上，除了在工业上的利用，生活产品上的运用由于其用户群体庞大，在节能方面的作为将更大。
3 结语
变频器节能技术由于其巨大的节能作用而发展的前景广阔，目前大多数集中在一些电机设备上，节能多体现在对耗电量的控制上了。
未来，在人工智能发展更为明晰的情况下，智能化的变频器会对其功能更加完善，在除了电机设备外有更广阔的应用。
就现阶段的变频产品而言，交流变频技术的经济效益和社会效益十分显著，应用变频节能技术不仅能够推进企业节能降耗，同时也是实现转变经济增长方式的重要途径。
参考文献：
[1]杨国.变频节能技术及其应用[J].石油化工自动化,2002(05).
[2]李剑.基于PLC与变频器的风机节能控制系统应用探讨[J].制造业自动化,2011(23).
[3]金涛.变频空调器的变频原理[J].考试周刊,2011(11).
基于变频器节能技术的应用与研究
张孝礼
（艾默生网络能源有限公司,广东 深圳 518055）
摘 要：长久以来，电器的运行状态都保持在一个固定的频率，其工作状态的满负荷会在某些时候多做无用功，对电能的损耗是巨大的。
变频器的出现使得其工作的频率会发生变化，这对于电器的节能是十分有利的。
本文旨在对变频器节能技术在某些领域的应用与研究做一些探讨。
关键词：变频器；节能；应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.15.270。