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變頻器的節電原理！

知識百科

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 ， 同時又能省多少 ， 是高頻省的多還是低頻省的多？
【變頻器的節電原理！】而且還有如下幾個疑問：
1、如果兩個一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態下 ， 一個使用變頻器 ， 一個沒有 ， 同時轉速和扭矩都在電機的額定狀態下 ， 那么變頻器還能省電嗎？能省多少呢？
2、如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態下工作（頻率 ， 轉速還是一樣50HZ） ， 有變頻器的那個能省多少電？
3、同樣的條件 ， 空載狀態下能省多少 ， 這三種狀態下哪個省的更多？
答：變頻器可以省電這是不可磨滅的事實 ， 在某些情況下可以節電40％以上 ， 但是某些情況還會比不接變頻器浪費！
變頻器是通過輕負載降壓實現節能的 ， 拖動轉距負載由于轉速沒有多大變化 ， 即便是降低電壓 ， 也不會很多 ， 所以節能很微弱 ， 但是用在風機環境就不同了 ， 當需要較小的風量時刻 ， 電機會降低速度 ， 我們知道風機的耗能跟轉速的1．7次方成正比 ， 所以電機的轉距會急劇下降 ， 節能效果明顯 。 如果我們用在油井上 ， 就會因為在返程使用制動電阻白白浪費很多電能反而更廢電（公眾號：泵管家） 。
當然 ， 如果環境要求必須調速 ， 變頻器節能效果還是比較明顯的 。 不調速的場合變頻器不會省電 ， 只能改善功率因數 。
1、如果兩個一模一樣的電機都工作在50HZ的工頻狀態下 ， 一個使用變頻器 ， 一個沒有 ， 同時轉速和扭矩都在電機的額定狀態下 ， 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 ， 并不能節省電力 。
2、如果這兩個電機的扭矩沒有達到電機的額定扭矩狀態下工作（頻率 ， 轉速還是一樣50HZ） ， 有變頻器的那個能省多少電？
答：如果使用了自動節能運行 ， 這個時刻變頻器能降壓運行 ， 可以節省部分電能 ， 但是節電不明顯 。
3、同樣的條件 ， 空載狀態下能省多少 ， 這三種狀態下哪個省的更多？
答：拖動型負載空載狀態也節省不了多大的電能 。
比如關于“閉環控制”如是說 。 我認為有討論的空間 。 文中的閉環概念太狹義了 。 閉環控制不僅僅是轉速傳感器反饋才算數 。 矢量控制時的頻率控制就是閉環控制 ， 而且是裝置內部的閉環控制 ， V／F控制才屬于開環控制 ， 另外還有溫度、壓力、流量等等物理量的PID調節器反饋控制 ， 都是閉環控制的范疇 。 而且都是可以通過變頻器調節實現的 。 不應該將閉環控制概念解釋得那么窄 。
再比如 ， 制動的概念 ， 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一定能省電 。
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.變頻器在工頻下運行 ， 具有節電功能 ， 是事實 。 但是他的前提條件是：
第一 ， 大功率并且為風機／泵類負載；
第二 ， 裝置本身具有節電功能（軟件支持）；
第三 ， 長期連續運行 。 這是體現節電效果的三個條件 。
除此之外 ， 無所謂節不節電 ， 沒有什么意義 。 如果不加前提條件的說變頻器工頻運行節能 ， 就是夸大或是商業炒作 。 知道了原委 ， 你會巧妙的利用他為你服務 。 一定要注意使用場合和使用條件才好正確應用 ， 否則就是盲從、輕信而“受騙上當” 。
4. 采用變頻器運轉時 ， 電機的起動電流、起動轉矩怎樣？
采用變頻器運轉 ， 隨著電機的加速相應提高頻率和電壓 ， 起動電流被限制在150％額定電流以下（根據機種不同 ， 為125％～200％） 。 用工頻電源直接起動時 ， 起動電流為6～7倍 ， 因此 ， 將產生機械電氣上的沖擊 。 采用變頻器傳動可以平滑地起動（起動時間變長） 。 起動電流為額定電流的1．2～1．5倍 ， 起動轉矩為70％～120％額定轉矩；對于帶有轉矩自動增強功能的變頻器（公眾號：泵管家） ， 起動轉矩為100％以上 ， 可以帶全負載起動 。
5. 在同一工廠內大型電機一起動 ， 運轉中變頻器就停止 ， 這是為什么？
電機起動時將流過和容量相對應的起動電流 ， 電機定子側的變壓器產生電壓降 ， 電機容量大時此壓降影響也大 ， 連接在同一變壓器上的變頻器將做出欠壓或瞬停的判斷 ， 因而有時保護功能（IPE）動作 ， 造成停止運轉 。
6. 裝設變頻器時安裝方向是否有限制 。
變頻器內部和背面的結構考慮了冷卻效果的 ， 上下的關系對通風也是重要的 ， 因此 ， 對于單元型在盤內、掛在墻上的都取縱向位 ， 盡可能垂直安裝 。
7.不采用軟起動 ， 將電機直接投入到某固定頻率的變頻器時是否可以？
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的條件相近 。 將流過大的起動電流（6～7倍額定電流） ， 由于變頻器切斷過電流 ， 電機不能起動 。
8.電機超過60Hz運轉時應注意什么問題？
（1） 機械和裝置在該速下運轉要充分可能（機械強度、噪聲、振動等） 。
（2） 電機進入恒功率輸出范圍 ， 其輸出轉矩要能夠維持工作（風機、泵等軸輸出功率于速度的立方成比例增加 ， 所以轉速少許升高時也要注意） 。
（3） 產生軸承的壽命問題 ， 要充分加以考慮 。
（4） 對于中容量以上的電機特別是2極電機 ， 在60Hz以上運轉時要與廠家仔細商討 。
9.變頻器可以傳動齒輪電機嗎？
根據減速機的結構和潤滑方式不同 ， 需要注意若干問題 。 在齒輪的結構上通?？煽紤]70～80Hz為最大極限 ， 采用油潤滑時 ， 在低速下連續運轉關系到齒輪的損壞等 。
10.變頻器能用來驅動單相電機嗎？可以使用單相電源嗎？
機基本上不能用 。 對于調速器開關起動式的單相電機 ， 在工作點以下的調速范圍時將燒毀
輔助繞組；對于電容起動或電容運轉方式的 ， 將誘發電容器爆炸 。 變頻器的電源通常為3相 ， 但對于小容量的 ， 也有用單相電源運轉的機種 。
11.變頻器本身消耗的功率有多少？
它與變頻器的機種、運行狀態、使用頻率等有關 ， 但要回答很困難 。 不過在60Hz以下的變頻器效率大約為94％～96％ ， 據此可推算損耗 ， 但內藏再生制動式（FR－K）變頻器 ， 如果把制動時的損耗也考慮進去 ， 功率消耗將變大 ， 對于操作盤設計等必須注意 。
12.為什么不能在6～60Hz全區域連續運轉使用？
一般電機利用裝在軸上的外扇或轉子端環上的葉片進行冷卻 ， 若速度降低則冷卻效果下降 ， 因而不能承受與高速運轉相同的發熱 ， 必須降低在低速下的負載轉矩 ， 或采用容量大的變頻器與電機組合 ， 或采用專用電機 。
13.使用帶制動器的電機時應注意什么？
制動器勵磁回路電源應取自變頻器的輸入側 。 如果變頻器正在輸出功率時制動器動作 ， 將造成過電流切斷 。 所以要在變頻器停止輸出后再使制動器動作 。
14.想用變頻器傳動帶有改善功率因數用電容器的電機 ， 電機卻不動 ， 清說明原因
變頻器的電流流入改善功率因數用的電容器 ， 由于其充電電流造成變頻器過電流（OCT） ， 所以不能起動 ， 作為對策 ， 請將電容器拆除后運轉 ， 甚至改善功率因數 ， 在變頻器的輸入側接入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、冷卻風扇那樣的消耗器件 ， 如果對它們進行定期的維護 ， 可望有10年以上的壽命 。