變頻器在能源節(jié)約、電力環(huán)保方面的意義
閱讀：1472發(fā)布時間：2013-8-8
交流電動機，特別是籠型異步電動機，具有體積小、重量輕、結(jié)構簡單、維護方便、制造成本和運行費用低、能在惡劣環(huán)境下可靠運行等一系列優(yōu)點。但是過去由于實現(xiàn)調(diào)速困難或者某些調(diào)速方式低效不夠理想，因此，長期以來在調(diào)速的領域仍被直流調(diào)速占領，交流電動機的優(yōu)點在調(diào)速傳動中未能獲得發(fā)揮。直到上世紀七十年代初，隨著電力電子、微電子（集成電路）和微機技術的飛速發(fā)展，人們長期渴望的變頻調(diào)速器實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
所謂變頻調(diào)速器——它將三相工頻（50Hz）交流電源（或任意電源）變換成三相電壓可調(diào)、頻率可調(diào)的交流電源，有時又將變頻調(diào)速器稱為變壓變頻裝置VVVF。主要用于交流電動機（異步機或同步機）轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
一個交流電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)由變頻調(diào)速器驅(qū)動器交流電動機和控制器三大部分組成。其中關鍵核心設備是變頻調(diào)速器，由它來實現(xiàn)電動機電壓和頻率的平滑變化。
變頻調(diào)速在調(diào)頻范圍、靜態(tài)精度、動態(tài)品質(zhì)、系統(tǒng)效率、完善的保護功能、容易實現(xiàn)自動控制和過程控制等諸方面是以往的調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、串級調(diào)速、滑差調(diào)速和液力耦合器調(diào)速等*的。它是*的交流電動機zui有前途的調(diào)速方案，代表今后電氣傳動的發(fā)展方向。
近三十多年來變頻調(diào)速已在鋼鐵、冶金、石油、化工、紡織、化纖、輕工、造紙、橡膠、塑料、電力、水務等行業(yè)中得到廣泛應用。低壓電動機變頻調(diào)速應用已非常普及和成熟。高壓電動機變頻調(diào)速也正在被人們關注和逐步應用。交流電動機變頻調(diào)速除了有的調(diào)速性能之外，還有顯著的節(jié)約電能和保護環(huán)境等重大作用，是企業(yè)技術改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。
變頻調(diào)速與風機水泵節(jié)能
電力供應與需求矛盾（供不應求）存在較大電力缺口，需要節(jié)電。
根據(jù)有關部門統(tǒng)計，2002年我國發(fā)電裝機容量319億kW，年發(fā)電量13466億kWH。雖然電力規(guī)模列*二位，但人均用電量卻為世界倒數(shù)位置。況且我國經(jīng)濟快速發(fā)展需求更多的電力。若按國民經(jīng)濟增長8%要求電力增長11%計算，到2010年我國發(fā)電容量應為5.7~6.0億kW，年發(fā)電量達28000~29000億kWH。2003年夏季持續(xù)高溫造成部分省市電力供應緊張，被迫采取拉閘限電措施。由于電力網(wǎng)負擔過重，造成局部電力系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。
以上說明，我國電力供需不平衡，供小于求。因此，需要節(jié)約用電。
風機水泵變頻調(diào)速節(jié)能效益
我國電動機總裝機容量達4.5億kW，約消耗全國65%發(fā)電量。因此如何實現(xiàn)電動機節(jié)電就非常重要。一般電機節(jié)能有二個途徑：一是提高電機本身效率達到長期運行，主要用于恒速機械;另一個是提高電機轉(zhuǎn)速的控制精度，使電機在zui節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運行。
風機水泵和壓縮機是國民經(jīng)濟生產(chǎn)中量大面廣的電動機驅(qū)動設備，總電機容量達1.5億，用電量占全國發(fā)電量的35%左右，其中約20%~30%風機水泵需要調(diào)速。
變頻調(diào)速是風機水泵節(jié)能的*方案。根據(jù)流體理論，離心式風機水泵的軸功率是轉(zhuǎn)速的三次方函數(shù)關系。當轉(zhuǎn)速降低后，其消耗功率會大幅下降，例如50%轉(zhuǎn)速時，軸機械功率僅為12.5%。當然不同，調(diào)速方案的效率相差很大，滑差后液力調(diào)速裝置效率不高，η≈（1-S），在50%轉(zhuǎn)速時，ηvs≈50%，而變頻調(diào)速器效率，效率因數(shù)高，ηvvvF≈95%~98%，而且近似不變。所以在諸多調(diào)速方案中變頻調(diào)速節(jié)能效益*，理應為方案。
