一變頻節(jié)能概述

　　在我國，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略被提出以后，很多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)都為在未來實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能的環(huán)保型生活而努力著，節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。在電力系統(tǒng)方面，主要是對風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、泵類設(shè)備實(shí)行節(jié)能減排。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，大力的開發(fā)和研究交流電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)電技術(shù)尤為關(guān)鍵。在我國工農(nóng)業(yè)當(dāng)中，應(yīng)用最為廣泛的就是異步交流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)普遍存在著功率因數(shù)低、調(diào)速能力差、能耗高等缺點(diǎn)，而將電機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到異步交流電動(dòng)機(jī)中之后，能夠很好的解決這些問題。

二電機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)

　　中國地大物博，資源豐富，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，電力經(jīng)濟(jì)方面發(fā)展也比較快。但是在電力經(jīng)濟(jì)方面還存在著很多的不足，雖然先后建造了各種大型水電站和核電站，但我國的電力一直都是比較緊缺的，在我國的很多地方都存在電力短缺的情況。國家為了應(yīng)對電力短缺，對于電力的節(jié)能方面組織專家進(jìn)行了很多的研究，其中最為突出的就是電機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)能夠廣泛的應(yīng)用于各種電器當(dāng)中，工廠中使用的大型電器以及家里的小型家用電器都能夠用到電機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)。也就是說電機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用能夠在很大程度節(jié)約對電力的應(yīng)用，很好的緩解我國電力緊缺的現(xiàn)狀。

三變頻電機(jī)節(jié)能原理

　　變頻電機(jī)是變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的統(tǒng)稱，包括變頻感應(yīng)電機(jī)和變頻器兩部分，能夠提高電機(jī)的工作效率，減少電能的消耗。以交流發(fā)電機(jī)為例，其轉(zhuǎn)速公式如下：

　　n1=60 f/p. (1)式(1)中：n1——同步轉(zhuǎn)速；f——電源頻率，50 Hz；p——電機(jī)磁極對數(shù)。

　　電機(jī)轉(zhuǎn)差率用公式表示為：s=(n1-n)/n1. (2)式(2)中：s——電機(jī)轉(zhuǎn)差率；n——電機(jī)轉(zhuǎn)速。

　　由式(1)和式(2)可以推得：n = 60 f(1-s)/p. (3)

　　電機(jī)變頻控制技術(shù)通過變頻器能夠很好的控制輸出頻率和輸出電壓的大小，這是電機(jī)變頻控制技術(shù)的一大顯著特點(diǎn)，是其它的電機(jī)控制系統(tǒng)所不具備的。同時(shí)，電機(jī)變頻控制技術(shù)還具有軟啟動(dòng)和通知的功能。采用電磁設(shè)計(jì)，減少定子和和轉(zhuǎn)子的阻值，能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速，電能消耗少，充分體現(xiàn)節(jié)能減排的特點(diǎn)。

四發(fā)展及應(yīng)用

01電機(jī)變頻技術(shù)的發(fā)展過程

　　現(xiàn)在的電機(jī)變頻系統(tǒng)大都是采用的恒V/F 控制系統(tǒng)，這個(gè)變頻控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制作便宜。這個(gè)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在風(fēng)機(jī)等大型的并且對于變頻系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求不是很高的地方。這個(gè)系統(tǒng)是一種典型的開環(huán)控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)能夠滿足大多數(shù)電機(jī)的平滑的變速要求，但是對動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的調(diào)節(jié)性能都是有限的，不能應(yīng)用在對動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能要求比較嚴(yán)格的場合。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)調(diào)節(jié)的高性能，我們只能采用閉環(huán)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。所以部分科研人員提出了控制閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率的電機(jī)調(diào)速方式，這種調(diào)速方式能夠在靜態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)速中達(dá)到很高的性能，但是這種系統(tǒng)只能在轉(zhuǎn)速比較慢的電機(jī)中得到應(yīng)用，因?yàn)樵陔姍C(jī)的轉(zhuǎn)速較高的時(shí)候，這種系統(tǒng)不僅不會(huì)達(dá)到節(jié)約電能的目的，還會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生極大的瞬態(tài)電流，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)矩在瞬間發(fā)生變化。所以說為了實(shí)現(xiàn)在較高的轉(zhuǎn)速中實(shí)現(xiàn)較高的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能，只有先解決電機(jī)產(chǎn)生瞬態(tài)電流的問題。

02應(yīng)用

　　最初的時(shí)候我國的電機(jī)頻率都是固定的，但是往往負(fù)載所需要的驅(qū)動(dòng)頻率卻是在不斷變化的，為了能夠滿足負(fù)載所需要的驅(qū)動(dòng)頻率，電機(jī)的額定驅(qū)動(dòng)頻率一般都是大于負(fù)載所需要的驅(qū)動(dòng)頻率的。這樣做雖然能夠保證電機(jī)提供足夠的驅(qū)動(dòng)頻率，保證電機(jī)的正常運(yùn)作，但是其中有很大一部分的驅(qū)動(dòng)頻率都會(huì)被浪費(fèi)掉，這就造成了大量的電力能源被浪費(fèi)，不能得到有效的利用，完全不符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。為了達(dá)到節(jié)約電力，使電力得到充分利用的要求，電機(jī)變頻控制技術(shù)被開發(fā)了出來，電機(jī)變頻控制能夠根據(jù)負(fù)載所需要的驅(qū)動(dòng)頻率來改變電機(jī)輸出的功率和電壓，很好的提高了電能的利用率，完全符合我國節(jié)能減排的要求。隨著我國對節(jié)能減排的要求越來越高，對于變頻節(jié)能控制系統(tǒng)的開發(fā)和研究也不斷的完善，將在越來越多的地方被應(yīng)用。

五結(jié)語

　　為了順應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，電力系統(tǒng)大力推行電機(jī)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上緩解了我國電力能源緊缺的現(xiàn)狀。電機(jī)變頻節(jié)能控制系統(tǒng)能夠減少電機(jī)不必要的驅(qū)動(dòng)頻率的輸出，達(dá)到對電力的合理應(yīng)用。

---