变频调速电机技术的技术原理和节能效果。

时间：2023-01-08 09:04

变频调速电机在使用中，由于电机的速度、负载等因素的变化，其实际的运行情况与设计要求之间存在一定差距，造成电机在生产过程中效率不高，耗电较多。 因此，为了解决这一问题，就需要对其进行改进和完善。基于此，提出了一种变频调速电机技术进行节能改造方案，并通过实际应用证明了该技术的可行性。 根据变频电动机运行的原理图和变频电动机参数设计出一套完整的变频调速系统方案，通过改造方案实施后对变频器内的变频器、整流器、逆变器以及整流模块等进行了改造，后系统运行稳定、可靠性高、运行费用低。

• 1变频调速电动机的工作原理

  变频调速电动机是由电力电子装置、控制技术和变频调速技术相结合而形成的新型电动机，其主要的工作原理是利用电子元器件组成一个可实现控制功能的微机控制系统，并根据电机的负载情况自动地改变其运行参数。 变频调速电动机采用了两种形式，一种为直接转矩控制式（图1）；另一种为变频无速度传感器感应式（图2）。 电动机的主要参数包括转速、转矩脉动、转矩特性等，电机可通过外部机械机构来实现调速运行。 由于变频调速电动机采用了电磁旋转机械的转矩原理，它可对不同负载状况下电机产生不同转速，从而达到无速度传感器感应式电机节能减排目的。 变频调速电动机在运行中利用了负载状况调节转矩大小和转速，因此其能够实现无速度传感器感应式电机变频启动、加减速、正反转、制动等功能[2]。

• 2变频调速系统方案

  根据以上变频电机调速系统方案设计，变频器的输出频率范围在10~200 Hz，当频率为20 Hz时，变频电动机的功率因数约为0.99.当需要控制的电动机额定功率大于或等于电机输入功率时，需要增大变频器的输出频率；而当电机输入功率小于电动机的额定输出功率时则将变频器输出电压提高。 通过计算，在满足系统要求及满足电机特性要求的前提下适当增加变频器的输出容量，以实现节能增效。

• 3节能效果及经济性分析

  以某工程电机变频调速系统改造为例，介绍节能效果及经济性分析。 采用该方案的电机运行情况如下表2所示， 由表2可以看出：经过变频调速后，节能效果明显，与原电机相比每年可节约电费约15万元；同时还可减少电能消耗，节约费用约8万元。 另外，由于变频调速系统的投入使用，不仅降低了成本，还可以提高了电机运行的可靠性和效率。

• 4变频器的应用特点

  1)在电力系统中，可以有效地提高电网的功率因数，降低输配电系统线路的电感性和电容性损耗，改善电能质量等； 2)变频调速技术是一种先进技术，它的应用大大降低了电气设备的能耗； 3)变频调速装置能够对电力系统中的交流、直流电压或电流进行无级调节，以满足不同用户对电压、频率的要求； 4)变频调速装置具有较高的运行精度和较高的控制灵活性： 5)在负载下工作时，不会产生机械冲击，能确保设备使用寿命和生产安全。

• 5结语

  变频调速电机在日常生产中使用时，由于技术限制及成本问题，很难广泛推广使用。 因此，在实际应用中要不断地进行研究与探索，以求更好的为用户提供优质的产品和服务。