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【摘要】近幾年來，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，經(jīng)濟也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，變頻器節(jié)能技術(shù)廣泛的應(yīng)用到了各行各業(yè)中，推動了我國變頻器相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在許多企業(yè)應(yīng)用了變頻器技術(shù)，對電器設(shè)備的效率有很大的提升。本文主要介紹了國內(nèi)外變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀、變頻器的節(jié)能原理以及變頻節(jié)能技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】變頻器；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用原理

引言

變頻器節(jié)能技術(shù)最早應(yīng)用于上世紀(jì)八十年代，變頻器節(jié)能技術(shù)自應(yīng)用以來，便作為交流電動機的調(diào)速、節(jié)能的重要設(shè)備。變頻器的優(yōu)點是有利于交流電動機在工作時節(jié)約能源、降低耗材、改善工藝、改善生產(chǎn)環(huán)境與提高生產(chǎn)質(zhì)量等。正是因為變頻器節(jié)能技術(shù)的這些優(yōu)點，才使得他更有競爭力，它改變了傳統(tǒng)的電動機變級調(diào)速和直流調(diào)速的方法，提高了交流電動機的工作的效率，促進(jìn)了變頻器在節(jié)能方面的發(fā)展和應(yīng)用，成為了現(xiàn)代最為合理的設(shè)備調(diào)速方案。

1、變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)低壓變頻廠商較多，生產(chǎn)的變頻產(chǎn)品多是中小功率的，對于生產(chǎn)高壓大功率變頻產(chǎn)的商家很少。只有個別企業(yè)，因具備科研能力和資金實力才能研制并生產(chǎn)高頻變壓器。而且國內(nèi)只有少部分中、高壓電機進(jìn)行了變頻條數(shù)改造。高壓變頻器的品種和性能依然處于發(fā)展階段，每年市場需要大量的進(jìn)口產(chǎn)品。

1.2 國際發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，高壓變頻技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，各大品牌的變頻器生產(chǎn)商都已經(jīng)形成了系列化的產(chǎn)品，而且都已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化控制系統(tǒng)。其中，國外品牌的一大特點就是工藝水平完善。目前，發(fā)達(dá)國家的變頻器應(yīng)用非常廣泛，只要有電機的場合，就會發(fā)現(xiàn)變頻器的存在。

2、變頻器的節(jié)能原理

變頻器的節(jié)能原理是將微電子技術(shù)和變頻技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，通過調(diào)節(jié)和控制電機的工作電源方式來實現(xiàn)對電機電力設(shè)備的控制。一般情況下，因變頻器節(jié)能途徑的不同將變頻器分為調(diào)速節(jié)能變頻器、提高功率因素節(jié)能變頻器和軟啟動節(jié)能變頻器。

2.1 變頻調(diào)速節(jié)能

在實際生產(chǎn)中，我們可以借助變頻器進(jìn)行變頻調(diào)速，來降低設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度，從而降低能源的消耗，最終實現(xiàn)節(jié)能。這里，借助風(fēng)機泵類負(fù)載來解釋變頻調(diào)速節(jié)能的原理。風(fēng)機泵類負(fù)載是典型的二次方率負(fù)載。我們知道功率、壓力和流量存在著特定的關(guān)系，即，功率等于壓力與流量的乘積。其中，功率和流量之間是正比關(guān)系，壓力和流量是反比關(guān)系，而轉(zhuǎn)速與三者皆成正比關(guān)系。所以，在壓力不變的情況下，轉(zhuǎn)速的減小相應(yīng)的會引起功率的減小，從而實現(xiàn)節(jié)能。

2.2 功率因數(shù)補償節(jié)能

我們都知道，沒有做功的功率會讓設(shè)備散發(fā)熱量，增加電線的損耗，而且功率因數(shù)的存在會增加無功功率，降低電網(wǎng)的有功功率。所以，功率因數(shù)會造成大量無功電能在線路中的損耗，使設(shè)備的實際使用功率大大降低，造成了嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象。但是，電機的拖動電源安裝上變頻器之后，可以進(jìn)一步減小電網(wǎng)中無功功率的損失，這是因為變頻器內(nèi)部的濾波電容作用。

2.3 軟啟動節(jié)能

電機的啟動方式一般為Y/D啟動式和全壓啟動式，運用這樣的啟動方式進(jìn)行啟動時，啟動電流一般為額定電流的4到7倍，這樣，嚴(yán)重增加了線路中的功率損耗，同時會對供電電網(wǎng)和設(shè)備造成很大的沖擊，導(dǎo)致電機自身的銅損。如此高的啟動電流必然要求更大的電網(wǎng)容量，但是在啟動后又會出現(xiàn)電網(wǎng)容量的浪費現(xiàn)象。在全壓啟動的過程中，電壓會產(chǎn)生劇烈的波動，從而影響其他設(shè)備的正常工作，還會損壞閥門和擋板，嚴(yán)重降低管路和設(shè)備的使用壽命。但是電機安裝了變頻器后，可以借助變頻實現(xiàn)啟動。變頻器的軟啟動功能可以使電流從0緩慢增加到得額定電流，最大也不超過額定電流，這可以大大減輕對電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊，增加他們的使用壽命，對電網(wǎng)容量的要求也大大減小，更不會浪費電網(wǎng)容量。并且電流的增加速度可以通過設(shè)定變頻器的加速時間來設(shè)定。

3、變頻器節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

目前，變頻器節(jié)能技術(shù)主要應(yīng)用于我國泵類和風(fēng)機類設(shè)備中。在這兩類設(shè)備中較好的實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。同時，變頻節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為我國實現(xiàn)節(jié)能降耗的主要途徑，是目前重點推廣的一門技術(shù)，得到了國家的大力支持和推廣。經(jīng)過大量的長期生產(chǎn)實踐證明，變頻器節(jié)能技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代生產(chǎn)中最合理最經(jīng)濟的一種設(shè)備變頻調(diào)速控制技術(shù)，能夠有效降低能源消耗，節(jié)約能源。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變頻技術(shù)發(fā)展的越來越成熟，這種高效節(jié)能的技術(shù)靈活的運用在我國泵類和風(fēng)機、空調(diào)器和數(shù)控機床以及傳送給料系統(tǒng)等各方面領(lǐng)域中，尤其值得一提的是變頻技術(shù)現(xiàn)在正在我國的煤礦采煤機和礦井提升機等設(shè)備中嘗試推廣應(yīng)用，并且得到不錯的效果。變頻技術(shù)應(yīng)用在我國的煤礦行業(yè)中，可以使企業(yè)電力能源得到節(jié)約，機械設(shè)備自動化應(yīng)用程度得到提升，進(jìn)而提升了煤炭生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

4、結(jié)束語

變頻器節(jié)能主要從變頻調(diào)速、提高功率因數(shù)和電機啟動時的軟起軟停三方面實現(xiàn)。目前，變頻節(jié)能技術(shù)在電動機設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用，它可以有效的提升電機的使用效率，提高生產(chǎn)質(zhì)量，降低能量的能耗，達(dá)到了節(jié)約能源的目的，還可以減少企業(yè)對設(shè)備的開支，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，更進(jìn)一步的促進(jìn)了社會的經(jīng)濟發(fā)展。變頻器技術(shù)的運用，如果恰當(dāng)?shù)脑?，它能夠直接為企業(yè)和社會帶來經(jīng)濟效益。所以該領(lǐng)域的工作人員應(yīng)該拿出百分百的精神積極探索，使變頻技術(shù)能夠更好的服務(wù)于我國的節(jié)能降耗事業(yè)。

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