簡述變頻器維修節(jié)電原理

一直都聽別人說變頻器能省電，說的人多了也就接受了，但一直沒弄懂變頻器為什么能省電，同時(shí)又能省多少，是高頻省的多還是低頻省的多？

 

而且還有如下幾個(gè)疑問：

1、如果兩個(gè)一模一樣的電機(jī)都工作在50HZ的工頻狀態(tài)下，一個(gè)使用變頻器，一個(gè)沒有，同時(shí)轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機(jī)的額定狀態(tài)下，那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？

2、如果這兩個(gè)電機(jī)的扭矩沒有達(dá)到電機(jī)的額定扭矩狀態(tài)下工作(頻率，轉(zhuǎn)速還是一樣50HZ)，有變頻器的那個(gè)能省多少電？

3、同樣的條件，空載狀態(tài)下能省多少，這三種狀態(tài)下哪個(gè)省的更多？

答：變頻器可以省電這是不可磨滅的事實(shí)，在某些情況下可以節(jié)電40%以上，但是某些情況還會(huì)比不接變頻器浪費(fèi)！

變頻器是通過輕負(fù)載降壓實(shí)現(xiàn)節(jié)能的，拖動(dòng)轉(zhuǎn)距負(fù)載由于轉(zhuǎn)速?zèng)]有多大變化，即便是降低電壓，也不會(huì)很多，所以節(jié)能很微弱，但是用在風(fēng)機(jī)環(huán)境就不同了，當(dāng)需要較小的風(fēng)量時(shí)刻，電機(jī)會(huì)降低速度，我們知道風(fēng)機(jī)的耗能跟轉(zhuǎn)速的1.7次方成正比，所以電機(jī)的轉(zhuǎn)距會(huì)急劇下降，節(jié)能效果明顯。如果我們用在油井上，就會(huì)因?yàn)樵诜党淌褂弥苿?dòng)電阻白白浪費(fèi)很多電能反而更廢電。

 

當(dāng)然，如果環(huán)境要求調(diào)速，變頻器節(jié)能效果還是比較明顯的。不調(diào)速的場合變頻器不會(huì)省電，只能改善功率因數(shù)。

1、如果兩個(gè)一模一樣的電機(jī)都工作在50HZ的工頻狀態(tài)下，一個(gè)使用變頻器，一個(gè)沒有，同時(shí)轉(zhuǎn)速和扭矩都在電機(jī)的額定狀態(tài)下，那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？

答：對于這種情況，變頻器只能改善功率因數(shù)，并不能節(jié)省電力。

2、如果這兩個(gè)電機(jī)的扭矩沒有達(dá)到電機(jī)的額定扭矩狀態(tài)下工作(頻率，轉(zhuǎn)速還是一樣50HZ)，有變頻器的那個(gè)能省多少

答：如果使用了自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行，這個(gè)時(shí)刻變頻器能降壓運(yùn)行，可以節(jié)省部分電能，但是節(jié)電不明顯。

3、同樣的條件，空載狀態(tài)下能省多少，這三種狀態(tài)下哪個(gè)省的更多？

答：拖動(dòng)型負(fù)載空載狀態(tài)也節(jié)省不了多大的電能。

比如關(guān)于“閉環(huán)控制”如是說。我認(rèn)為有討論的空間。文中的閉環(huán)概念太狹義了。閉環(huán)控制不僅僅是轉(zhuǎn)速傳感器反饋才算數(shù)。矢量控制時(shí)的頻率控制就是閉環(huán)控制，而且是裝置內(nèi)部的閉環(huán)控制，V/F控制才屬于開環(huán)控制，另外還有溫度、壓力、流量等等物理量的PID調(diào)節(jié)器反饋控制，都是閉環(huán)控制的范疇。而且都是可以通過變頻器調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。不應(yīng)該將閉環(huán)控制概念解釋得那么窄。

 

再比如，制動(dòng)的概念，那種解釋就象廢話一樣，玩弄文字游戲，說了等于沒說一樣。

1.變頻不是到處可以省電，有不少場合用變頻并不能省電。

2.作為電子電路，變頻器本身也要耗電(約額定功率的3-5%)。

3.變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，是事實(shí)。但是他的前提條件是：

，大功率并且為風(fēng)機(jī)/泵類負(fù)載；

第二，裝置本身具有節(jié)電功能(軟件支持)；

第三，長期連續(xù)運(yùn)行。這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個(gè)條件。

除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運(yùn)行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。知道了原委，你會(huì)巧妙的利用他為你服務(wù)。要注意使用場合和使用條件才好正確應(yīng)用，否則就是盲從、輕信而“受騙上當(dāng)”。

 

4. 采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣？

采用變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%～200%)。用工頻電源直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流為6～7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長)。起動(dòng)電流為額定電流的1.2～1.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為70%～120%額定轉(zhuǎn)矩；對于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。

 

5. 在同一工廠內(nèi)大型電機(jī)一起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)中變頻器就停止，這是為什么？

電機(jī)起動(dòng)時(shí)將流過和容量相對應(yīng)的起動(dòng)電流，電機(jī)定子側(cè)的變壓器產(chǎn)生電壓降，電機(jī)容量大時(shí)此壓降影響也大，連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷，因而有時(shí)保護(hù)功能(IPE)動(dòng)作，造成停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

6. 裝設(shè)變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。

變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的，上下的關(guān)系對通風(fēng)也是重要的，因此，對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。

 

7.不采用軟起動(dòng)，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的變頻器時(shí)是否可以？

在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過大的起動(dòng)電流(6～7倍額定電流)，由于變頻器切斷過電流，電機(jī)不能起動(dòng)。

 

8.電機(jī)超過60Hz運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意什么問題？

(1) 機(jī)械和裝置在該速下運(yùn)轉(zhuǎn)要充分可能(機(jī)械強(qiáng)度、噪聲、振動(dòng)等)。

(2) 電機(jī)進(jìn)入恒功率輸出范圍，其輸出轉(zhuǎn)矩要能夠維持工作(風(fēng)機(jī)、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加，所以轉(zhuǎn)速少許升高時(shí)也要注意)。

(3) 產(chǎn)生軸承的壽命問題，要充分加以考慮。

(4) 對于中容量以上的電機(jī)特別是2極電機(jī)，在60Hz以上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要與廠家仔細(xì)商討。

 

9.變頻器可以傳動(dòng)齒輪電機(jī)嗎？

根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通?？煽紤]70～80Hz為極限，采用油潤滑時(shí)，在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。

 

10.變頻器能用來驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎？可以使用單相電源嗎？

機(jī)基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀

輔助繞組；對于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。

 

11.變頻器本身消耗的功率有多少？

它與變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)，但要回答很困難。不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94%～96%，據(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動(dòng)式(FR-K)變頻器，如果把制動(dòng)時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去，功率消耗將變大，對于操作盤設(shè)計(jì)等注意。

 

12.為什么不能在6～60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用？

一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的變頻器與電機(jī)組合，或采用專用電機(jī)。

 

13.使用帶制動(dòng)器的電機(jī)時(shí)應(yīng)注意什么？

制動(dòng)器勵(lì)磁回路電源應(yīng)取自變頻器的輸入側(cè)。如果變頻器正在輸出功率時(shí)制動(dòng)器動(dòng)作，將造成過電流切斷。所以要在變頻器停止輸出后再使制動(dòng)器動(dòng)作。

 

14.想用變頻器傳動(dòng)帶有改善功率因數(shù)用電容器的電機(jī)，電機(jī)卻不動(dòng)，清說明原因

變頻器的電流流入改善功率因數(shù)用的電容器，由于其充電電流造成變頻器過電流(OCT)，所以不能起動(dòng)，作為對策，請將電容器拆除后運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至改善功率因數(shù)，在變頻器的輸入側(cè)接入AC電抗器是有效的。

 

15.變頻器的壽命有多久？

變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對它們進(jìn)行定期的維護(hù)，可望有10年以上的壽命。