工業(yè)變頻器 — 優(yōu)化電機速度 獲得*佳效率





迄今為止，控制電機速度的*有效方法是借助變頻器控制。然而，泵系統(tǒng)很多仍然采用節(jié)流閥控制，風機系統(tǒng)仍采用葉片控制；而旋轉機械則采用齒輪或皮帶傳動。利用皮帶傳動、齒輪箱和液壓離合器控制速度，都會在不同程度上降低系統(tǒng)效率，并且需要電機時刻以恒速運轉。另外，機械傳動裝置會制造噪音，并且因為位于電機和驅(qū)動機械之間，很難進行維修。這些設備乍看好像很經(jīng)濟，但它們實際上都是能源浪費者。



ABB變頻器



想象一下你一只腳踩油門，另一只腳踩剎車，控制汽車速度的情景吧。讓電機以全速運轉，同時又進行節(jié)流，就是同樣的效果；部分輸出功率即刻就被浪費。在電機耗用的大約65%的能源中，約有20%被浪費能源的節(jié)流機構損失掉。事實上，效率低下的恒速運行和機械控制機構浪費了如此多的能源，以至于如果每個工業(yè)化僅靠采用變頻器，就能節(jié)省相當于多座發(fā)電站發(fā)電量的電能。在適當?shù)膽�用中，變頻器可發(fā)揮巨大的作用。對于水泵和風機系統(tǒng)而言，采用變頻器可將電費減少多達60%。一臺半速運行的泵機或風機耗用的能源，只有全速運行的泵機或風機的八分之一�；蛘�，換句話說：運行一臺泵或風機所需的功率與速度的三次方成正比。這就意味著，如果流量是需要全功率，那么流量為7 5%就需要（ 0 . 7 5 ）3= 4 2%的功率，流量為50%需要（0.5）3=12.5%的功率。



在電機耗用的大約65%的工業(yè)能源中，約有20%被浪費能源的節(jié)流機構損失掉。因為速度的小幅降低可讓能耗量顯著不同，而且很多風機和泵系統(tǒng)很多時間并未以滿負荷運行，所以變頻器可大量節(jié)省能源。與一直以全速運行的電機相比更是如此。多年來，電機和變頻器的效率已得到大幅提高。電機效率在過去十年平均提高了3%，而在過去10年推出的用于控制泵和風機速度的ABB交流變頻器，估計每年在可減少約810億度的耗電量。這意味著， 如今在用的ABB交流變頻器每年可將的二氧化碳排放量減少6,800多萬噸，相當于和芬蘭同樣大小的（人口數(shù)量超過500萬人）每年的碳排放量。



如果我們將20世紀80年代制造的普通電機和變頻器換成ABB的**電機和變頻器，根據(jù)每年的運行時間和能源價格，由于能耗量降低而縮短的投資回收期只有幾年。隨著用戶都在尋求改善各自的能效，這意味著一個潛在、巨大的設備更新?lián)Q代市場。如果將功率為11千瓦的電機換掉，每年可減排6噸二氧化碳！為此，ABB一直以來只銷售11千瓦以上、屬于歐盟規(guī)定的能效等級*高的標準電機。控制電機速度可帶來的另一優(yōu)勢是，它很容易在無需增加投資的情況下滿足產(chǎn)量提高的要求，因為對于交流變頻器而言，將速度增加5-20%根本不是問題。和讓電機以全速運行而通過節(jié)流調(diào)整流量的浪費能源的方法相比，借助變頻器根據(jù)工藝需求調(diào)整電機速度可節(jié)省大量能源。在理想情況下，我們能夠到達的境界是，能源可以完全**地用在需要的時間和地點上，不存在任何浪費。



雖然ABB變頻器可帶來這些顯著的節(jié)能優(yōu)勢，但在功率2.2千瓦的系統(tǒng)中，97%的電機均不存在任何形式的速度控制機制，這相當于每年在銷售約3,700萬臺工業(yè)電機。因為現(xiàn)在的各種變頻器相比之前尺寸更小、更便宜，單從節(jié)能的角度來看，投資這些變頻器就是一個可行的選擇。過去不投資變頻器也許還能理解，因為一臺小變頻器每千瓦的成本約為3000RMB。但經(jīng)過幾年之后，變頻器已經(jīng)變得更小、更便宜，如今每千瓦的成本低至1000RMB左右。這使得單從節(jié)能的角度來看，投資變頻器就是一個可行的選擇。