变频器节能减排借“十二五”的东风更上高楼

1967年，世界上第一台变频器开发成功，并投入商业运行。经过四十多年的发展，交流电机变频调速成为节约电能、改善生产工艺流程、提高产品质量、以及改善运行环境的一种主要手段。变频器以高效率、高功率因数，以及优异的调速和启制动性能而广受用户青睐，在众多领域发挥着以下3点重要作用：

一是软启动功能。电机硬启动，直接启动电流往往是其额定电流的3-5倍，忽然增高的电流不仅增加了电机的设计生产难度，而且对电网系统容量、输配电设施造成严重冲击，对挡板、阀门等设备的损害也极大。变频器的作用就是改变交流电机供电的频率和幅值，从而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。这使电机启动电流从零开始，逐渐增加，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备的使用寿命。

二是优化电机运行。在风机、中央空调等系统中，传统的供水方式是采用水塔、高位水箱、气压罐等设施来实现的。出水口水压大小往往受水箱高度、储水量等因素影响，时常发生变化，要真正实现恒压并不容易。另外，风机、泵类等设备传统的调速方法是靠调节出入口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量。当输入功率过大时，大量能源就消耗在挡板、阀门的截流过程中，造成了浪费。这就像是人们在没有准确核算工程量的前提下就把大大超出需求量的砖块运上了高楼，造成人力和工时的浪费。如今，工程师们组合变频器、PID调节器、单片机、PLC等，形成一个控制系统，就可以调节水泵的输出流量，减少无效劳动。人们只要设定泵站总管的出水压力，设定值与反馈的实际值进行比较，其差值经过运算处理后，系统会发出控制指令，控制水泵电动机的投运台数和转速，从而达到给水总管压力恒定的目标。与调节阀门控制水压相比，该系统降低了管道阻力，大大减少了截流损失的效能，而且不需要人工频繁操作，降低了劳动强度。在中央空调、风机等系统中，变频器也有不俗的表现。中国变频器网指出，中央空调是按照最大需要冷(热)量再加10～20%来设计的，耗电量大，节能潜力也大。用变频器去对中央空调制冷压缩机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风扇、回风装置等进行调速节能控制，就可以避免过大流量和过大压力，保证系统正常有效运行，可以节电 20%～50%。又如，在“万里长江第一隧”——上海长江隧道建设过程中，建设者需要确保长约8.9公里，内径13.7米的隧道内通风良好。为此，这个项目采用了变频器，根据用风量大小直接给定电机转速，精准调节风量，优化了电气设施的使用，节能达20%-45%。