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变频器节能效果显著 市场空间广阔

  变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的,旨在通过改变交流电频率的方式实现交流电控制。随着计算机技术和电力电子技术的发展,低压变频器的应用也得到了快速发展。采用变频器调速可提高机械的控制精度、生产效率和产品质量,同时降低能耗。

  自研发至今,变频技术在许多生产工艺中都取得了显著的节能效果。国家《节能减排十二五规划》要求实施节能改造工程,电机系统节能是主要工程之一,要求对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造,优化系统运行和控制,提高系统整体运行效率。规划提出,2015年电机系统运行效率比2010年提高2个~3个百分点,十二五时期形成800亿千瓦时的节电能力。

  因此,十二五以来,节能环保作为我国工业经济发展的核心,在为我国工业的可持续发展指明方向的同时,也在有效拉动我国变频器行业的可持续发展,使我国变频器行业不断拓展产业的市场占有率,并凭借强劲的发展力成为我国工业经济发展的重要基点。

  变频节能主要用在需要通过实施交流电机转速变化,改变驱动机械特性从而达到生产工艺要求的场合,较多地应用在风机、水泵上。当电机只能在额定转速运行时,其驱动机械也只能以某一额定速度运行。

  当生产工艺要求调整工艺参数时,只能通过增(减)系统阻力方法强制改变流量,电机则始终处在额定工况下运行,造成电能的浪费。如风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节出口(或入口)的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,除白白消耗电能外,还增加了系统附件,而且也增加了系统故障发生概率。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机转速即可满足要求。

  综合来看,变频器主要通过功率因数补偿和软启动两种方式来达到节能效果。功率因数补偿方面,由于无功功率会增加线损和设备的发热,加之功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量无功电能消耗线路当中,设备使用效率低下,浪费严重。在使用变频调速装置后,变频器内部滤波电容作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

  软启动节能方面,电机硬启动会对电网造成严重冲击,同时对电网容量的要求也过高,启动时产生大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而利用变频器的软启动功能,将使启动电流从零开始,减轻了对电网冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门使用寿命,从而节省了设备的维护费用。

  但需要注意的是,在变频器的使用上应避免小马拉大车问题。产生这一问题的原因是基于当时投产设计时的工作条件限制,以致设计安装时为节省资金,许多地方都采用了变频功率小于电机额定功率的设置。但随着技术发展,工艺生产条件变化,小马拉大车的问题不可避免地出现,造成变频器不能正常运行。

  因此,在变频装置试用期间,为防患于未然,应事先进行检测调整避免上述问题出现。此外,变频器正常使用6年~10年后便易进入故障高发期,经常会出现元器件烧坏、失效、保护功能频繁动作等故障现象,严重影响其正常运行。

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