工业变频器 — 优化电机速度 获得*佳效率


迄今为止，控制电机速度的*有效方法是借助变频器控制。然而，泵系统很多仍然采用节流阀控制，风机系统仍采用叶片控制；而旋转机械则采用齿轮或皮带传动。利用皮带传动、齿轮箱和液压离合器控制速度，都会在不同程度上降低系统效率，并且需要电机时刻以恒速运转。另外，机械传动装置会制造噪音，并且因为位于电机和驱动机械之间，很难进行维修。这些设备乍看好像很经济，但它们实际上都是能源浪费者。

ABB变频器

想象一下你一只脚踩油门，另一只脚踩刹车，控制汽车速度的情景吧。让电机以全速运转，同时又进行节流，就是同样的效果；部分输出功率即刻就被浪费。在电机耗用的大约65%的能源中，约有20%被浪费能源的节流机构损失掉。事实上，效率低下的恒速运行和机械控制机构浪费了如此多的能源，以至于如果全球每个工业化国家仅靠采用变频器，就能节省相当于多座发电站发电量的电能。在适当的应用中，变频器可发挥巨大的作用。对于水泵和风机系统而言，采用变频器可将电费减少多达60%。一台半速运行的泵机或风机耗用的能源，只有全速运行的泵机或风机的八分之一。或者，换句话说：运行一台泵或风机所需的功率与速度的三次方成正比。这就意味着，如果流量是***需要全功率，那么流量为7 5%就需要（ 0 . 7 5 ）3= 4 2%的功率，流量为50%需要（0.5）3=12.5%的功率。

在电机耗用的大约65%的工业能源中，约有20%被浪费能源的节流机构损失掉。因为速度的小幅降低可让能耗量显著不同，而且很多风机和泵系统很多时间并未以满负荷运行，所以变频器可大量节省能源。与一直以全速运行的电机相比更是如此。多年来，电机和变频器的效率已得到大幅提高。电机效率在过去十年平均提高了3%，而在过去10年推出的用于控制泵和风机速度的ABB交流变频器，估计每年在全球可减少约810亿度的耗电量。这意味着， 如今在用的ABB交流变频器每年可将全球的二氧化碳排放量减少6,800多万吨，相当于和芬兰同样大小的国家（人口数量超过500万人）每年的碳排放量。

如果我们将20世纪80年代制造的普通电机和变频器换成ABB的**电机和变频器，根据每年的运行时间和能源价格，由于能耗量降低而缩短的投资回收期只有几年。随着用户都在寻求改善各自的能效，这意味着一个潜在、巨大的设备更新换代市场。如果将功率为11千瓦的电机换掉，每年可减排6吨二氧化碳！为此，ABB一直以来只销售11千瓦以上、属于欧盟规定的能效等级*高的标准电机。控制电机速度可带来的另一优势是，它很容易在无需增加投资的情况下满足产量提高的要求，因为对于交流变频器而言，将速度增加5-20%根本不是问题。和让电机以全速运行而通过节流调整流量的浪费能源的方法相比，借助变频器根据工艺需求调整电机速度可节省大量能源。在理想情况下，我们能够到达的境界是，能源可以完全**地用在需要的时间和地点上，不存在任何浪费。

虽然ABB变频器可带来这些显著的节能优势，但在功率低于2.2千瓦的系统中，97%的电机均不存在任何形式的速度控制机制，这相当于每年在全球销售约3,700万台工业电机。因为现在的各种变频器相比之前尺寸更小、更便宜，单从节能的角度来看，投资这些变频器就是一个可行的选择。过去不投资变频器也许还能理解，因为一台小变频器每千瓦的成本约为3000RMB。但经过几年之后，变频器已经变得更小、更便宜，如今每千瓦的成本低至1000RMB左右。这使得单从节能的角度来看，投资变频器就是一个可行的选择。
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