我国《节约能源法》第39条规定:"将变频调速列入节能技术加以推广"。然而影响变频调速节能产品推广的障碍的原因有:电网供电电压等级偏高,给变频器中的电力开关器件绝缘带来障碍,变频器自身质量的可靠性欠佳,产品价格偏高。
变频器自20世纪60年代问世到80年代的推广应用,也推动我国变频调速技术的飞速发展,生产厂家不断增多,高压变频器市场即将启动,这将有力促使变频器自身质量的提高和产品价格的逐步下浮。与此同时,随着改革开放的深化和我国加入WTO,以及人们对节能环保意识的增强,许多工矿企业将走出低谷逐步回升,迫使企业对设备进行节能改造,从而造就变频器在众多领域推广应用的美好前景。
1 变频调速的优越性
随着电力电子技术、计算机和控制技术的迅速发展,使变频调速这一先进的节能技术得以在众多领域推广应用。变频器应用于各行各业,既能提高设备的效率,满足生产工艺的需求,又能获得显著的节能降耗效果,并有如下的优越性:
1.1 电力拖动系统故障率低
目前用于电力拖动系统的主要是异步电动机,它是典型的常规交流电动机,自从现代交流调速系统发明以来,对异步电动机拖动技术进行广泛研究,并取得长足的进步。对于可调速度的拖动系统采用变频器,即可在不更换原电动机条件下连续调速,以选择最佳速度。由于异步电动机结构简单,其转子回路内电流不必从外部接人,故出现故障的概率极低。变频调速还可应用于有易燃、易爆性气体的场合,这是其他电动机调速所无可匹敌的。
1.2 工作特性优越
实现三相异步电动机的变频调速,是发明异步电动机近百年以来人们翘首以待的"世纪之梦",迄今为止人们对它倾注极大热情,通过不懈努力、提高和完善,其调速的工作特性等诸多方面毫不逊色,即与直流调速系统相比,某些方面还超过直流调速。由于频率身是数字量,即可实现在不需要外部反馈的情况下,即能得到很硬的机械特性,而且调速精度高、平滑、性能稳定、维护简单,易于实现生产过程的自动控制。
1.3 变频器可实现软起动
一般异步电动机全压起动的起动电流为额定电流的5-7倍。而采用变频器可实现软起动,其起动电流不超过额定电流的1.5倍,而且起动平稳无冲击。对其配套的电气、的冲击力小,能显著延长电控元件及电动机的寿命。
1.4 低转下转矩恒定
变频调速拖动系统,在低速时有转矩提升功能,确保低速恒转矩输出。在电动机最高转速,即最大工作能力时不受电源频率影响。
1.5 延长设备使用寿命
变频调速技术在、泵类负载中应用,节能效果更为显著,不仅可根据负载运行要求调节转速,而且减少机械和风的噪声,延长风机和水泵的使用寿命。
1.6 软起动下转矩平滑
变频器应用于,在负载要求平滑加速、减速时,具有性能良好的软起动效果。尤是在重负载起动时,可提升输出转矩,这是普通起动器所无法起到的效果。
1.7 起停冲击小
变频器应用于一般生产机械设备,其起动、停止、空载低速或高速,均不会产生冲击以,从而可延长设备使用寿命。此外,变频器的应用有利于实现生产的,对提高产品质量的合格率和生产效率起到促进作用。
2 变频器使用中的谐波干扰
在各行各业的众多设备中,电动机是最多的用电设备,其耗电量约占全部用电量的50%以上,对电力拖动系统,除改进设备设计,优化系统的配置外,还应大力推广应用变频调速技术进行节能改造,这将具有深远的经济效益社会效益。