上海千实精密机电有限公司：变频器的节电原理

工厂简介：

上海千实精密机电科技有限公司成立于2012年，专注于研发、设计及生产纺织、汽车内外饰件、塑料、纤维、气候老化、燃烧类等测试仪器，为学术研究单位及检测机构提供纺织测试仪器和服务，上海千实是目前国内较有竞争力和研发实力的纺织检测仪器厂家之一，研发团队由一群经验丰富的工程师组成，我们本着全心全意为客户服务，努力推动材料物理性能检测仪器技术革新而努力。

　　一直都听别人说变频器能省电，说的人多了也就接受了，但一直没弄懂变频器为什么能省电，同时又能省多少，是高频省的多还是低频省的多？
　　而且还有如下几个疑问：
　　1、如果两个一模一样的电机都工作在50HZ的工频状态下，一个使用变频器，一个没有，同时转速和扭矩都在电机的额定状态下，那么变频器还能省电吗？能省多少呢？
　　2、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作（频率，转速还是一样50HZ），有变频器的那个能省多少电？
　　3、同样的条件，空载状态下能省多少，这三种状态下哪个省的更多？
　　答：变频器可以省电这是不可磨灭的事实，在某些情况下可以节电40％以上，但是某些情况还会比不接变频器浪费！
　　变频器是通过轻负载降压实现节能的，拖动转距负载由于转速没有多大变化，即便是降低电压，也不会很多，所以节能很微弱，但是用在风机环境就不同了，当需要较小的风量时刻，电机会降低速度，我们知道风机的耗能跟转速的1．7次方成正比，所以电机的转距会急剧下降，节能效果明显。如果我们用在油井上，就会因为在返程使用制动电阻白白浪费很多电能反而更废电（公众号：泵管家）。
　　当然，如果环境要求必须调速，变频器节能效果还是比较明显的。不调速的场合变频器不会省电，只能改善功率因数。
　　1、如果两个一模一样的电机都工作在50HZ的工频状态下，一个使用变频器，一个没有，同时转速和扭矩都在电机的额定状态下，那么变频器还能省电吗？能省多少呢？
　　答：对于这种情况，变频器只能改善功率因数，并不能节省电力。
　　2、如果这两个电机的扭矩没有达到电机的额定扭矩状态下工作（频率，转速还是一样50HZ），有变频器的那个能省多少电？
　　答：如果使用了自动节能运行，这个时刻变频器能降压运行，可以节省部分电能，但是节电不明显。
　　3、同样的条件，空载状态下能省多少，这三种状态下哪个省的更多？
　　答：拖动型负载空载状态也节省不了多大的电能。
　　比如关于“闭环控制”如是说。我认为有讨论的空间。文中的闭环概念太狭义了。闭环控制不仅仅是转速传感器反馈才算数。矢量控制时的频率控制就是闭环控制，而且是装置内部的闭环控制，V／F控制才属于开环控制，另外还有温度、压力、流量等等物理量的PID调节器反馈控制，都是闭环控制的范畴。而且都是可以通过变频器调节实现的。不应该将闭环控制概念解释得那么窄。
　　再比如，制动的概念，那种解释就象废话一样，玩弄文字游戏，说了等于没说一样。
　　1.变频不是到处可以省电，有不少场合用变频并不一定能省电。
　　2.作为电子电路，变频器本身也要耗电（约额定功率的3－5％）。
　　3.变频器在工频下运行，具有节电功能，是事实。但是他的前提条件是：
　　，大功率并且为风机／泵类负载；
　　第二，装置本身具有节电功能（软件支持）；
　　第三，长期连续运行。这是体现节电效果的三个条件。
　　除此之外，无所谓节不节电，没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能，就是夸大或是商业炒作。知道了原委，你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用，否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。
　　4.采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？
　　采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150％额定电流以下（根据机种不同，为125％～200％）。用工频电源直接起动时，起动电流为6～7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动（起动时间变长）。起动电流为额定电流的1．2～1．5倍，起动转矩为70％～120％额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器（公众号：泵管家），起动转矩为100％以上，可以带全负载起动。
　　5.在同一工厂内大型电机一起动，运转中变频器就停止，这是为什么？
　　电机起动时将流过和容量相对应的起动电流，电机定子侧的变压器产生电压降，电机容量大时此压降影响也大，连接在同一变压器上的变频器将做出欠压或瞬停的判断，因而有时保护功能（IPE）动作，造成停止运转。
　　6.装设变频器时安装方向是否有限制。
　　变频器内部和背面的结构考虑了冷却效果的，上下的关系对通风也是重要的，因此，对于单元型在盘内、挂在墙上的都取纵向位，尽可能垂直安装。
　　7.不采用软起动，将电机直接投入到某固定频率的变频器时是否可以？
　　在很低的频率下是可以的，但如果给定频率高则同工频电源直接起动的条件相近。将流过大的起动电流（6～7倍额定电流），由于变频器切断过电流，电机不能起动。
　　8.电机超过60Hz运转时应注意什么问题？
　　（1）机械和装置在该速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等）。
　　（2）电机进入恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作（风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要注意）。
　　（3）产生轴承的寿命问题，要充分加以考虑。
　　（4）对于中容量以上的电机特别是2极电机，在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。
　　9.变频器可以传动齿轮电机吗？
　　根据减速机的结构和润滑方式不同，需要注意若干问题。在齿轮的结构上通常可考虑70～80Hz为极限，采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
　　10.变频器能用来驱动单相电机吗？可以使用单相电源吗？
　　机基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机，在工作点以下的调速范围时将烧毁
　　辅助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电源运转的机种。
　　11.变频器本身消耗的功率有多少？
　　它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关，但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94％～96％，据此可推算损耗，但内藏再生制动式（FR－K）变频器，如果把制动时的损耗也考虑进去，功率消耗将变大，对于操作盘设计等必须注意。
　　12.为什么不能在6～60Hz全区域连续运转使用？
　　一般电机利用装在轴上的外扇或转子端环上的叶片进行冷却，若速度降低则冷却效果下降，因而不能承受与高速运转相同的发热，必须降低在低速下的负载转矩，或采用容量大的变频器与电机组合，或采用专用电机。
　　13.使用带制动器的电机时应注意什么？
　　制动器励磁回路电源应取自变频器的输入侧。如果变频器正在输出功率时制动器动作，将造成过电流切断。所以要在变频器停止输出后再使制动器动作。
　　14.想用变频器传动带有改善功率因数用电容器的电机，电机却不动，清说明原因
　　变频器的电流流入改善功率因数用的电容器，由于其充电电流造成变频器过电流（OCT），所以不能起动，作为对策，请将电容器拆除后运转，甚至改善功率因数，在变频器的输入侧接入AC电抗器是有效的。
　　15.变频器的寿命有多久？
　　变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护，可望有10年以上的寿命。

公司简介：

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