工控变频器的节能节电原理

    变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。

    1.通过调节转速节能【变频器能量回馈装置】

    工业企业为保证生产装置的可靠性，驱动能力较设计负荷都留有一定的裕量。因此，就会出现很多电机并非在满负荷状态下运行，从而多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电能的浪费。对于这种状况，通过变频器调速功能可以降低电机的运行速度，从而使电机在维持恒压的同时降低电能的消耗。

    假设电机转速从N1 下降到 N2，则其轴功率 P将变为：

    P2/P1 = (N2/N1)3

    由此可见，通过降低电机转速的方式便可实现立方级的节能效果。

    2.通过动态调整效率节能

    变频器自身配置的测控输出功能持续监测负载变动，并迅速作出调整以适应负载的变动，从而使电机的输出始终保持高效率。

    3.通过V/F功能节能

    在保证电机输出力矩的情况下，变频自身可自动调节V/F曲线，减少了电机的输出力矩以及降低了输入电流，从而实现节能的目的。

    4.通过软启动功能节能

    众所周知，电机在全压启动时，根据电机的启动力矩要求，从电网吸收的电流约为电机额定电流的7 倍，而启动电流较大的话不仅浪费电力，而且对电网电压产生较大的波动，电网的不断波动也会增加线损和变损。通过变频器的软启动功能，电机启动电流可从0 逐步上升到电机的额定电流，有效缓和了启动电流对电网的冲击，不仅降低了大电流电能的浪费，也降低了启动惯性对设备的大幅冲击，减少了设备寿命损耗。

    5.通过提高功率因数节能

    大部分三相异步电动机都属于感性负载，由于电机在运行时大量吸收无功功率，造成功率因数较低。采用变频器后，其特性变成了：AC- DC -AC，通过变频器的整流滤波过程后，变频器对电网的阻抗特性呈阻性，提高了功率因数，从而减少了无功损耗。

    综上而言，变频器在很多场合确实拥有一定的节能效果，甚至在某些场合效果极其显著。因此，变频器作为一种优秀的技术创新，从根本上来说是非常值得大力推广的。