變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的需要而誕生的，旨在通過(guò)改變交流電頻率的方式實(shí)現(xiàn)交流電控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，低壓變頻器的應(yīng)用也得到了快速發(fā)展。采用變頻器調(diào)速可提高機(jī)械的控制精度、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)降低能耗。

使用變頻技術(shù)節(jié)能效果顯著

自研發(fā)至今，變頻技術(shù)在許多生產(chǎn)工藝中都取得了顯著的節(jié)能效果。國(guó)家《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》要求實(shí)施節(jié)能改造工程，電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是主要工程之一，要求對(duì)電機(jī)系統(tǒng)實(shí)施變頻調(diào)速、永磁調(diào)速、無(wú)功補(bǔ)償?shù)裙?jié)能改造，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行和控制，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。規(guī)劃提出，2015年電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率比2010年提高2個(gè)~3個(gè)百分點(diǎn)，“十二五”時(shí)期形成800億千瓦時(shí)的節(jié)電能力。因此，“十二五”以來(lái)，節(jié)能環(huán)保作為我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心，在為我國(guó)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展指明方向的同時(shí)，也在有效拉動(dòng)我國(guó)變頻器行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，使我國(guó)變頻器行業(yè)不斷拓展產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)占有率，并憑借強(qiáng)勁的發(fā)展力成為我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基點(diǎn)。

變頻節(jié)能主要用在需要通過(guò)實(shí)施交流電機(jī)轉(zhuǎn)速變化，改變驅(qū)動(dòng)機(jī)械特性從而達(dá)到生產(chǎn)工藝要求的場(chǎng)合，較多地應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵上。當(dāng)電機(jī)只能在額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，其驅(qū)動(dòng)機(jī)械也只能以某一額定速度運(yùn)行。當(dāng)生產(chǎn)工藝要求調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)，只能通過(guò)增(減)系統(tǒng)阻力方法強(qiáng)制改變流量，電機(jī)則始終處在額定工況下運(yùn)行，造成電能的浪費(fèi)。如風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過(guò)調(diào)節(jié)出口(或入口)的擋板、閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，除白白消耗電能外，還增加了系統(tǒng)附件，而且也增加了系統(tǒng)故障發(fā)生概率。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過(guò)降低泵或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速即可滿足要求。

綜合來(lái)看，變頻器主要通過(guò)功率因數(shù)補(bǔ)償和軟啟動(dòng)兩種方式來(lái)達(dá)到節(jié)能效果。功率因數(shù)補(bǔ)償方面，由于無(wú)功功率會(huì)增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，加之功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量無(wú)功電能消耗線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重。在使用變頻調(diào)速裝置后，變頻器內(nèi)部濾波電容作用，從而減少了無(wú)功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。

軟啟動(dòng)節(jié)能方面，電機(jī)硬啟動(dòng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)容量的要求也過(guò)高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生大電流和震動(dòng)時(shí)對(duì)擋板和閥門(mén)的損害極大，對(duì)設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而利用變頻器的軟啟動(dòng)功能，將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始，減輕了對(duì)電網(wǎng)沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門(mén)使用壽命，從而節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

但需要注意的是，在變頻器的使用上應(yīng)避免“小馬拉大車(chē)”問(wèn)題。產(chǎn)生這一問(wèn)題的原因是基于當(dāng)時(shí)投產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)的工作條件限制，以致設(shè)計(jì)安裝時(shí)為節(jié)省資金，許多地方都采用了變頻功率小于電機(jī)額定功率的設(shè)置。但隨著技術(shù)發(fā)展，工藝生產(chǎn)條件變化，“小馬拉大車(chē)”的問(wèn)題不可避免地出現(xiàn)，造成變頻器不能正常運(yùn)行。因此，在變頻裝置試用期間，為防患于未然，應(yīng)事先進(jìn)行檢測(cè)調(diào)整避免上述問(wèn)題出現(xiàn)。此外，變頻器正常使用6年~10年后便易進(jìn)入故障高發(fā)期，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)元器件燒壞、失效、保護(hù)功能頻繁動(dòng)作等故障現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其正常運(yùn)行。

風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速降低水泥電耗

業(yè)內(nèi)報(bào)告指出：我國(guó)變頻器市場(chǎng)目前正處于一個(gè)高速增長(zhǎng)的時(shí)期，在紡織機(jī)械、空調(diào)、電梯、冶金等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在過(guò)去的幾年內(nèi)我國(guó)變頻器的市場(chǎng)保持較高增長(zhǎng)率。據(jù)測(cè)算，按照我國(guó)市場(chǎng)的需求計(jì)算，至少在10年以后市場(chǎng)才能飽和并逐漸成熟。因此，我國(guó)變頻器市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展空間。

目前，我國(guó)正在大力推動(dòng)節(jié)能環(huán)保理念，在2012年變頻產(chǎn)業(yè)的細(xì)分化市場(chǎng)出現(xiàn)6%的萎縮之后正在逐步回復(fù)增長(zhǎng)，4萬(wàn)億元的節(jié)能環(huán)保投資進(jìn)一步刺激變頻器行業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展。以水泥行業(yè)為例，在水泥廠的機(jī)電設(shè)備中，離心機(jī)、水泵類(lèi)設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、選粉機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、球磨機(jī)、板式喂料機(jī)、調(diào)速皮帶秤、喂煤絞刀、篦冷機(jī)及立窯羅茨風(fēng)機(jī)、卸料機(jī)等一切需要交流調(diào)速的設(shè)備上都可以用變頻調(diào)速器，以達(dá)到節(jié)能降耗的功用。其中，風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速作為節(jié)能手段在國(guó)內(nèi)外各行業(yè)被廣泛采用，國(guó)外水泥企業(yè)已廣泛利用風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速滿足不同工作狀態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以減少電耗成本。發(fā)掘風(fēng)機(jī)節(jié)能潛力成為提升水泥企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的一大舉措。