試論電機變頻控制節能技術和運用

巨志忠　楊小強

摘 要：電機作為制造業的主要動力設備，其節能問題值得高度重視。針對電機變頻控制和實際運用進行了探討，重點對電機變頻控制的原理和特點進行了分析，探討電機變頻控制的節能性，指出電機變頻控制的應用現狀。

關鍵詞：交流電機；風機；變頻控制；節能性

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）07-0015-02

為貫徹落實國務院提出的“節能減排”的重要指示，財政部、國家發展改革委將組織開展高效電機推廣，將電機系統的節能問題放在很重要的位置，變頻電機控制節能也有了廣闊的發展空間。目前我國電力能源利用效率較低、消耗高、浪費大，電力供應形勢嚴峻，發展變頻節能電機勢在必行。

1 電機變頻控制的原理和特點

變頻電機是變頻器驅動電機的統稱，它采用由變頻感應電動機和變頻器組成的控制系統，提高機械自動化程度和生產效率。以交流電機為例，其同步轉速可用下式表示：

在傳統的電機拖動中，當電機拖動的負載發生變化時，一般通過調節通電時間占空比來進行調速。這樣的調節雖然很簡單，但是電機會不斷地啟動、制動，而在啟動和制動過程中電機的耗能很大。如果采用變頻技術來對電機進行調速，電機轉速不但能平滑過渡，而且節能效果也能在很大程度上得到提高。

3 電機變頻控制的發展和運用

在傳統的電機控制中，電機運行的驅動頻率是一個定值，變頻調速使通過調節電機頻率節約能源成為可能。近年來，隨著電子技術和控制技術的飛速發展，人們對節能的要求也在不斷提高，這使得電機的變頻技術在很大程度上得到了提升，并且其應用范圍也越來越廣。

3.1 變頻電機的發展狀況

電機的變頻調速目前大多使用恒V/F控制系統。該控制系統結構簡單、成本低，適用于風機等較大型、且對調速系統動態性能要求不高的地方。變頻電機開環調速系統能滿足一般的平滑調速需求，但它的靜、動態性能都很有限。如果需要提高靜、動態特性，則需要反饋轉速進行閉環調節。因此，人們又提出了控制閉環轉差頻率的電機調速方式。轉差頻率控制使用異步電機穩態等效電路和轉矩公式來保持磁通恒定，這種方式只有在穩態情況下成立，多用來控制慢速電機。在對轉速必須做出快速反應的動態系統中，電機會額外產生比較大的瞬態電流，使電機的轉矩受到很大影響。因此，在動態過程中控制電動機的轉矩是做好動態控制的關鍵。

3.2 電機變頻控制的應用

電機70%的耗能是在風機和泵類負載中，變頻技術在這類電機控制中的優勢更體現出了其重要性。例如，沒有調速功能的空調，當溫度低至閾值時風路就被關掉，但此時電機依然在運行，造成不必要的能量損耗。如果空調系統采用變頻調速電機，當溫度降低時就不必關掉風路，而是降低電機轉速，這樣就不會損耗電能。空調系統中加入變頻器，可以使系統節能20%～30%.

另外，在實際應用中需要根據不同的需要選擇大小合適、性能高的電機，減小電機的浮裝容量，防止能量的浪費。同時，在實際應用中還要不斷優化電機系統結構，盡可能降低額外能量的損失，并選擇導磁性高的材料，比如冷軋硅鋼片等。

4 結束語

變頻電機在空調風機和泵類電機拖動中表現出了其節能、安全易控、無級平滑調速、高精度控制等顯著特點。隨著我國對節能環保投入的不斷增加，電機的變頻控制將會得到更好的發展。

參考文獻

[1]湯鳳佩.注水電機變頻控制時的繼電保護設計[J].科技創新導報，2012（02）：15-17.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：電機作為制造業的主要動力設備，其節能問題值得高度重視。針對電機變頻控制和實際運用進行了探討，重點對電機變頻控制的原理和特點進行了分析，探討電機變頻控制的節能性，指出電機變頻控制的應用現狀。

關鍵詞：交流電機；風機；變頻控制；節能性

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）07-0015-02

為貫徹落實國務院提出的“節能減排”的重要指示，財政部、國家發展改革委將組織開展高效電機推廣，將電機系統的節能問題放在很重要的位置，變頻電機控制節能也有了廣闊的發展空間。目前我國電力能源利用效率較低、消耗高、浪費大，電力供應形勢嚴峻，發展變頻節能電機勢在必行。

1 電機變頻控制的原理和特點

變頻電機是變頻器驅動電機的統稱，它采用由變頻感應電動機和變頻器組成的控制系統，提高機械自動化程度和生產效率。以交流電機為例，其同步轉速可用下式表示：

在傳統的電機拖動中，當電機拖動的負載發生變化時，一般通過調節通電時間占空比來進行調速。這樣的調節雖然很簡單，但是電機會不斷地啟動、制動，而在啟動和制動過程中電機的耗能很大。如果采用變頻技術來對電機進行調速，電機轉速不但能平滑過渡，而且節能效果也能在很大程度上得到提高。

3 電機變頻控制的發展和運用

在傳統的電機控制中，電機運行的驅動頻率是一個定值，變頻調速使通過調節電機頻率節約能源成為可能。近年來，隨著電子技術和控制技術的飛速發展，人們對節能的要求也在不斷提高，這使得電機的變頻技術在很大程度上得到了提升，并且其應用范圍也越來越廣。

3.1 變頻電機的發展狀況

電機的變頻調速目前大多使用恒V/F控制系統。該控制系統結構簡單、成本低，適用于風機等較大型、且對調速系統動態性能要求不高的地方。變頻電機開環調速系統能滿足一般的平滑調速需求，但它的靜、動態性能都很有限。如果需要提高靜、動態特性，則需要反饋轉速進行閉環調節。因此，人們又提出了控制閉環轉差頻率的電機調速方式。轉差頻率控制使用異步電機穩態等效電路和轉矩公式來保持磁通恒定，這種方式只有在穩態情況下成立，多用來控制慢速電機。在對轉速必須做出快速反應的動態系統中，電機會額外產生比較大的瞬態電流，使電機的轉矩受到很大影響。因此，在動態過程中控制電動機的轉矩是做好動態控制的關鍵。

3.2 電機變頻控制的應用

電機70%的耗能是在風機和泵類負載中，變頻技術在這類電機控制中的優勢更體現出了其重要性。例如，沒有調速功能的空調，當溫度低至閾值時風路就被關掉，但此時電機依然在運行，造成不必要的能量損耗。如果空調系統采用變頻調速電機，當溫度降低時就不必關掉風路，而是降低電機轉速，這樣就不會損耗電能。空調系統中加入變頻器，可以使系統節能20%～30%.

另外，在實際應用中需要根據不同的需要選擇大小合適、性能高的電機，減小電機的浮裝容量，防止能量的浪費。同時，在實際應用中還要不斷優化電機系統結構，盡可能降低額外能量的損失，并選擇導磁性高的材料，比如冷軋硅鋼片等。

4 結束語

變頻電機在空調風機和泵類電機拖動中表現出了其節能、安全易控、無級平滑調速、高精度控制等顯著特點。隨著我國對節能環保投入的不斷增加，電機的變頻控制將會得到更好的發展。

參考文獻

[1]湯鳳佩.注水電機變頻控制時的繼電保護設計[J].科技創新導報，2012（02）：15-17.

〔編輯：劉曉芳〕

摘 要：電機作為制造業的主要動力設備，其節能問題值得高度重視。針對電機變頻控制和實際運用進行了探討，重點對電機變頻控制的原理和特點進行了分析，探討電機變頻控制的節能性，指出電機變頻控制的應用現狀。

關鍵詞：交流電機；風機；變頻控制；節能性

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）07-0015-02

為貫徹落實國務院提出的“節能減排”的重要指示，財政部、國家發展改革委將組織開展高效電機推廣，將電機系統的節能問題放在很重要的位置，變頻電機控制節能也有了廣闊的發展空間。目前我國電力能源利用效率較低、消耗高、浪費大，電力供應形勢嚴峻，發展變頻節能電機勢在必行。

1 電機變頻控制的原理和特點

變頻電機是變頻器驅動電機的統稱，它采用由變頻感應電動機和變頻器組成的控制系統，提高機械自動化程度和生產效率。以交流電機為例，其同步轉速可用下式表示：

在傳統的電機拖動中，當電機拖動的負載發生變化時，一般通過調節通電時間占空比來進行調速。這樣的調節雖然很簡單，但是電機會不斷地啟動、制動，而在啟動和制動過程中電機的耗能很大。如果采用變頻技術來對電機進行調速，電機轉速不但能平滑過渡，而且節能效果也能在很大程度上得到提高。

3 電機變頻控制的發展和運用

在傳統的電機控制中，電機運行的驅動頻率是一個定值，變頻調速使通過調節電機頻率節約能源成為可能。近年來，隨著電子技術和控制技術的飛速發展，人們對節能的要求也在不斷提高，這使得電機的變頻技術在很大程度上得到了提升，并且其應用范圍也越來越廣。

3.1 變頻電機的發展狀況

電機的變頻調速目前大多使用恒V/F控制系統。該控制系統結構簡單、成本低，適用于風機等較大型、且對調速系統動態性能要求不高的地方。變頻電機開環調速系統能滿足一般的平滑調速需求，但它的靜、動態性能都很有限。如果需要提高靜、動態特性，則需要反饋轉速進行閉環調節。因此，人們又提出了控制閉環轉差頻率的電機調速方式。轉差頻率控制使用異步電機穩態等效電路和轉矩公式來保持磁通恒定，這種方式只有在穩態情況下成立，多用來控制慢速電機。在對轉速必須做出快速反應的動態系統中，電機會額外產生比較大的瞬態電流，使電機的轉矩受到很大影響。因此，在動態過程中控制電動機的轉矩是做好動態控制的關鍵。

3.2 電機變頻控制的應用

電機70%的耗能是在風機和泵類負載中，變頻技術在這類電機控制中的優勢更體現出了其重要性。例如，沒有調速功能的空調，當溫度低至閾值時風路就被關掉，但此時電機依然在運行，造成不必要的能量損耗。如果空調系統采用變頻調速電機，當溫度降低時就不必關掉風路，而是降低電機轉速，這樣就不會損耗電能。空調系統中加入變頻器，可以使系統節能20%～30%.

另外，在實際應用中需要根據不同的需要選擇大小合適、性能高的電機，減小電機的浮裝容量，防止能量的浪費。同時，在實際應用中還要不斷優化電機系統結構，盡可能降低額外能量的損失，并選擇導磁性高的材料，比如冷軋硅鋼片等。

4 結束語

變頻電機在空調風機和泵類電機拖動中表現出了其節能、安全易控、無級平滑調速、高精度控制等顯著特點。隨著我國對節能環保投入的不斷增加，電機的變頻控制將會得到更好的發展。

參考文獻

[1]湯鳳佩.注水電機變頻控制時的繼電保護設計[J].科技創新導報，2012（02）：15-17.

〔編輯：劉曉芳〕