電機變頻控制節(jié)能技術應用及推廣策略

單立國

（唐山中厚板材有限公司，河北 唐山 063000）

可持續(xù)發(fā)展是我國大力推行的發(fā)展策略，低碳生活是我國人民未來追求的生活方式，為了達到可持續(xù)發(fā)展，我國提出了很多可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。對節(jié)能減排而言，就是要對風機、電動機、泵類設備的節(jié)能減排，實現(xiàn)資源的合理利用，大力發(fā)展交流電機變頻調速節(jié)電技術。在我國的工農業(yè)發(fā)展中，應用最多交流電動機是異步交流電動機。而異步電動機存在著很多的缺點，其中功率因數(shù)低、調速能力差、能耗高是異步電動機顯著的缺點。而實驗表明將電動機變頻技術應用到異步交流電機中可以很好的解決這些問題，其中最顯著的就是解決了異步交流電動機的變頻問題，并且順應了國家節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

1 電機變頻控制技術的原理和特點

變頻電機是變頻器驅動電機的統(tǒng)稱，包括變頻感應電機和變頻器兩部分，能夠提高電機的工作效率，減少電能的消耗。以交流發(fā)電機為例，其轉速公式如下：

式（1）中：n1——同步轉速；

f——電源頻率，50Hz；

p 電機磁極對數(shù)。

電機轉差率用公式表示為：

式（2）中：s 電機轉差率；

n——電機轉速。

由式（1）和式（2）可以推得：n=60f（1－s）/p

電機的變頻控制的主要特點是可以通過變頻器調節(jié)輸出功率和輸出電壓的大小，以求確保電能的合理利用。除了這個之外電機變頻控制還有以下特點，具備軟啟動和停止的功能。采用電磁設計，減少電子和和轉子的阻值。能夠實現(xiàn)平滑的無級變速，減少發(fā)電機維修所需要的費用。電能消耗少，電能的利用率高。

2 電機變頻控制的發(fā)展和應用

傳統(tǒng)的電機控制中，電機的驅動頻率是一定的，不會發(fā)生變化的。所以同一個電機在工作時始終屬于同一個驅動頻率，但是每一個電機的負載是不斷發(fā)生變化的，為了能夠滿足發(fā)電機在每一個時刻都能帶動負載的運動，電機的驅動頻率一般大于負載所需要的驅動頻率，這也造成了電機在使用過程中很多的驅動頻率都造成了浪費，對于電能造成了巨大的浪費。隨著電機的不斷發(fā)展，變頻電機出現(xiàn)了，變頻電機能夠實現(xiàn)隨著負載所需要頻率的大小來不斷的調整電機的驅動頻率，這樣做使得電能得到充分的利用。隨著我國對于節(jié)能減排的需求越來越高，對于電機變頻控制技術的開發(fā)力度也越來越大，使電機變頻控制技術得到不斷的完善，并且引用的范圍也越來越廣泛。

2.1 電機變頻技術的發(fā)展過程

現(xiàn)在的電機變頻系統(tǒng)大都是采用的恒V/F控制系統(tǒng)，這個調速系統(tǒng)具有結構簡單，制作便宜的特點。該系統(tǒng)適用于風機等對于調速系統(tǒng)的動態(tài)性能要求不高的大型設備。該控制系統(tǒng)是一個開環(huán)的控制系統(tǒng)。這個開環(huán)的變頻控制系統(tǒng)能夠滿足大多數(shù)普通電機平滑的變速要求，該系統(tǒng)對于動態(tài)和靜態(tài)的性能都有限。如果需要提高系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)性能就不能采用開環(huán)的控制系統(tǒng)了，只能使用閉環(huán)的控制系統(tǒng)來進行控制。針對這一點有很多人又提出了控制閉環(huán)轉差頻率的電機調速方式，這種調速方式只有在穩(wěn)態(tài)的方式下才能夠成立，也就是說這種系統(tǒng)只能滿足轉速比較慢的電機的調速。對于轉速較快的電機來說采用這種調速系統(tǒng)不但不會實現(xiàn)對電能的合理利用，反而會使電機產生極大的瞬態(tài)電流，使得電機的轉矩在瞬間發(fā)生變化。因此要想提高變頻控制系統(tǒng)對于動態(tài)靜態(tài)的控制性能，繼續(xù)要解決的一個問題就是如何在動態(tài)的情況下解決電機的轉矩發(fā)生變化的問題。只要解決了這個問題，電機變頻控制技術將會進入一個新的發(fā)展階段，能夠滿足大多數(shù)電機的變頻控制要求。

2.2 電機變頻控制的引用

電機的能耗有70%耗費在了風機和泵類的負載中，因此變頻控制電機在這方面具有很大的優(yōu)點，也就更能體現(xiàn)出變頻電機的重要性。比如說沒有變頻控制的空調，在空調的設置的溫度低于閾值時，空調的風路就會關閉，但是這個時候空調的電機還在繼續(xù)進行運轉，這時候的運轉完全是在浪費電能。而對于具有變頻控制的空調來說，當空調的溫度降低時，就完全不必將風路進行關閉，直接可以通過降低電機轉速的方式來實現(xiàn)溫度的降低。這樣就不會造成對電能的不必要的浪費，使電能得到很好的利用。另外在選擇電機時要根據(jù)自身的情況選擇大小合適的電機，并且盡可能選擇性能高的電機。選擇大小合適的電機是為了減少電機的浮裝容量，減少能量的浪費。同時在平時的使用過程中要對電機進行合理的養(yǎng)護，避免因為不合理的使用電機導致電機在使用過程中造成不必要的電能的浪費。

隨著我國可持續(xù)發(fā)展的要求越來越高，節(jié)能減排已經(jīng)深入人心，為了順應這一發(fā)展形勢，更多的電機選用了變頻電機。比如說空調，現(xiàn)在所說的變頻空調就是采用了變頻發(fā)電機，在很大程度上進行了節(jié)能減排。使用了電機變頻技術的空調與沒有采用變頻控制技術的空調相比大約能夠節(jié)約20%～30%的電量。從空調節(jié)約的電量就可以看出，電機的變頻控制技術能夠在很大程度上達到節(jié)能減排的目的，對于我國的節(jié)能減排來說意義重大，完全符合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

3 變頻節(jié)能電機的推廣意義及策略

電機對中國人來說并不陌生，盡管如此，中國電機目前仍面臨市場占有份額不足、成本較高、高污染高能耗、產品技術含量低、附加值不高、缺乏國際知名品牌、政府扶持力度不夠等一系列問題。然而變頻節(jié)能電機的推廣具有深遠的意義。變頻節(jié)能電機產業(yè)屬于低碳環(huán)保產業(yè)，其推廣和使用可以促進電機產業(yè)結構的優(yōu)化升級，培養(yǎng)更多新型節(jié)能產業(yè)，建設節(jié)能環(huán)保型社會，做到經(jīng)濟效益與社會效益的統(tǒng)一。因此解決變頻節(jié)能電機發(fā)展面臨的重重困境，推廣變頻節(jié)能產品勢在必行。

3.1 強制執(zhí)行，關鍵在于加強制度創(chuàng)新

大力發(fā)展先進生產力，依法取締落后生產力。除了通過制定嚴格的節(jié)能減排標準，強硬的執(zhí)行措施和嚴厲的懲罰制度外，還需要轉變以往的企業(yè)越大，污染越嚴重的觀念。不再打壓企業(yè)的發(fā)展，反而應該提倡企業(yè)加大技術創(chuàng)新和進步力度，從而實現(xiàn)企業(yè)做大做強，節(jié)能減排的目標，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，最終促進國家實現(xiàn)環(huán)境友好型的環(huán)境目標。

3.2 建立系統(tǒng)完善的服務體系

良好的服務網(wǎng)絡體系是企業(yè)無形的身份證，是企業(yè)市場占有率的強有力的后盾，是企業(yè)實現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

（1）培養(yǎng)新型服務性人才。選拔優(yōu)秀員工，對他們進行專業(yè)強化訓練，除了掌握傳統(tǒng)的產品售后服務能力外，重點提高他們的管理能力以及符合并有助于提升公司服務標準的綜合能力。

（2）完善服務體系。建立完善的售后服務網(wǎng)絡體系。及時匯總整合所有用戶信息，優(yōu)化服務程序。問題解決之后，有關負責人員還應該抽時間不定期對客戶進行抽查回訪，并要求客戶進行再次評價，直至滿意或者非常滿意為止。

（3）多渠道多方式宣傳，提高工業(yè)生產節(jié)能意識。以介紹企業(yè)品牌和企業(yè)文化為主的廣告宣傳，通過形形色色的廣告形式，向廣大消費者展示產品的生產流程、生產工藝、技術創(chuàng)新以及產品質量等，從而提高消費者關注意識，激發(fā)消費者強烈的購買欲望。主要有以下幾種形式：一方面，借助于傳統(tǒng)媒體宣傳。21世紀雖說是互聯(lián)網(wǎng)的時代，但是傳統(tǒng)的傳媒手段并沒有退出歷史的舞臺。互聯(lián)網(wǎng)并不能輻射所有人群，而且成本過高，因此商家更加傾向于用電視、廣播、報紙、雜志等傳統(tǒng)4大媒體去宣傳。變頻節(jié)能電機企業(yè)可以通過聘請專業(yè)人士發(fā)表介紹產品技術的文章，印制詳細的產品宣傳資料，在各專業(yè)期刊雜志上做廣告等方式去加大企業(yè)的宣傳力度，從而提升企業(yè)的的知名度。另一方面，借助互聯(lián)網(wǎng)宣傳。21世紀是信息化時代，是互聯(lián)網(wǎng)的時代。網(wǎng)絡常用且有效的推廣方法是：新聞軟文發(fā)布、搜索引擎營銷、微博及微信認證、口碑營銷、負面清理等。

4 結語

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展和人民生活水平的提高，變頻節(jié)能電機產品在工業(yè)產業(yè)和人民的生活中占有越來越大的地位。可是目前中國高效電機市場所占整個電機市場的份額較低，大多企業(yè)仍使用高能耗、低效率的普通電機。改革開放以來我國進入了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略階段，對各行各業(yè)都提出了節(jié)能減排的要求。電機變頻控制技術能夠根據(jù)負載的需求改變電機的驅動功率，減少了電機運轉中不必要的能量損耗。隨著電力電子技術的不斷發(fā)展以及國家對節(jié)能環(huán)保方面的力度不斷加大，電機變頻技術得到了進一步拓寬和提高，尤其是在冶金行業(yè)，充分利用變頻對風機、水泵類負荷進行節(jié)能改造日益普及，為冶金企業(yè)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟效益和安全穩(wěn)定的生產環(huán)境。