浅析变频器的工作原理和节能原理

浅析变频器的工作原理和节能原理

王鸿博

（长庆油田釆气一厂第四净化厂陕西西安710018）

摘要:随着科学技术的不断进步，计算机技术、电子技术、软件的产生也得到了较迅速的发展。变频器的产生，节约了能源，保障了电气设备的正常运行。我国的变频器主要用在交流电动机中，使其在调速方面时刻处于最佳状态，从而使交流电动机提高工作效率，使企业达到经济效益最大化。本文通过对变频器的工作原理和基本构成，变频器的节能原理和变频器节能的应用三方面进行分析，

关键词:变频器工作原理节能原理应用

引言:近年来，我国在变频技术方面的应用日渐广泛，随着变频技术逐渐提高，变频器节能的应用也变得易常灵活，自动控制技术更是进入了一个新的层次。随着经济的不断发展，节能减耗也成为市场竞争的一个有利因素，我国的变频节能技术改变了我国旧有变速调速、直流调速等交流电动技术，使电动机的效率和功率得以提高，促进了变频器节能的发展与应用。电气转动技术与控制技术的发展，掀起了一股技术革命的风潮，我们用新的交流调控技术替换了直流调速技术，传统的模拟控制技术也变为了计算机数控技术，这一系列的优化与变革，都是因为科技为其奠定了基础。变频器的使用，为向构建节约型社会的迈了一大步。

一、变频器的工作原理和基本构成

变频器是什么？按组成来讲，变频器是一种对电力半导体器件进行通断，变换工频电源，从而将工频电源变换为其他频率的电能装置。在以前很长一段时间，电气设备中的交流电频率都一直保持不变，但后来变频技术的应用改变了这种状态，它使频率变成了一种可以随意调控的资源。在变频器技术中，发展最快的就属调控技术。变频技术的综合性较强，它包括电力电子技术、计算机应用技术，点击转动技术等，包含纷繁复杂的技术这样不仅确保了电动机的正常运行，也可以控制其的加速与减速。变频技术还有过流，过压的保护功能。

变频器的基本构成包含两种，一种是交--交，另一种是交--直--交，他们的频率都是通过半导体形成的，但我们通常使用的是交--直--交这种类型的。工作流程是先将工频的交流电利用整流器的作用变换为直流电，再利用变频器将直流电变换为可以调控的交流电，通过这种变换从而可以让电动机进行正常使用。同时，变频技术通过对电流的改变也就是对调速的控制，间接对电机设备进行调控。

二、变频器的节能原理

其实，我们都知道变频器是无法达到节能的目的，它不过是节能系统中的一员，但是，我们可以利用变频技术调控电机的精确度来达到目的，例如，对其的高精度和高特性进行调控。对于变频器的节能方面，可以通过控制电动机的转速来避免电能的浪费，从而提高企业的生产效率。不同的节能原理对应着不同的节能方式，变频器技术可分为软启动和变频两种节能方式，电动机启动方式一般采用直接启动方式或者全压启动方式，这样就会使电流高于额定电流三到六倍，让电流有较大的损耗，冲击了电动机设备以及供电电网，使阀门和挡板受到冲击而损坏，同时也使电动机的使用寿命年限缩短。为了避免此类情况的发生，可以运用软启动节能方式，使启动电流从零开始逐渐上升，并使其上升到最大值也一定不会超过额定电流，从而达到节能的要求。在实际生产中使用变频节能技术，改善了设备容量使用不恰当而造成能量浪费的情况。由物理知识我们可知，流量与压力成反比，流量与功率成正比，这样我们可以得出流速与流量、压力和功率都成正比，因此当压力不变时，将转速调节下降，则输出功率也随之下降，导致电动机损耗功率相应下降，利用这种方式就可达到节能的目的。变频器内部可以进行滤波电容的作用，当无功的功率让设备变得发热，电线的磨损程度加重，功率因素降低导致电网的有功功率下降时，就导致了许多没有功率的电能在线路中不断被消耗，使设备的使用效率下降，这时，变频器的使用会使没有功率的损耗程度降低，使有功功率进一步增加。

三、变频器节能的应用

由于变频器具有节能减排的作用，近年来，我国在大范围进行了推广与应用，它在社会中逐渐扮演了越来越重要的作用。在我国，变频器主要应用在风机和泵类的机械设备上，应用在这有利于生产可以安全、高效的进行。在实际实施过程中，我们发现变频器节能技术是设备变频调速控制技术中最合理经济的一种。在此同时，对于交流异步电动机，自从变频技术被整合进变频系统中后，就在我国的数控机床、传递带给料系统的启动源方面得以大范围应用。随着科技的进步，人们生活水平的不断提高，使变频技术渐渐影响着我们的生活，并且由于变频技术也在随着时代的进步在不断的改革与创新当中，使其在生产方面也得到了大范围的推广。像煤炭这种类型的传统高耗企业，变频器应用到其中，对节能方面也起到了重要的作用。同时，也使生产中运用的机械设备自动化程度得到提高，推动了生产效率的加快和煤炭的质量。当运用到通风一项时，可使空气更加流通，从而保障了煤矿中矿工和生产的安全。变频器具有调速快，稳定性好，效率高等性能，已广泛应用于设备控制等领域。

结束语:综上所述，提起变频器调速这个词，人们往往会想到节能。虽然目前我国在能源开发方面不断进步，但仍然无法满足需求的增长，节能问题还是人们要着重解决的一个问题。变频器在各方面的应用中，都在减少能源的消耗方面做出了突出贡献，减少了一些设备在启动机器时产生的电路损害的问题，减少了维修费用的支出，使企业的经济效益得以增加。如果对变频器进行合理的利用，可以使节电率高达百分之三十以上，并且在以后的发展中，其的节电率还会逐渐提升，这样的优势值得人们在全国大范围的企业进行推广与实施。同时，技术人员也应积极创新，加大对变频技术的研究力度，使变频器的改革与完善的速度加快，让变频技术可以更好的为人类服务，提高企业的生产效率和经济利益。变频器的使用，也对我国节约能源的倡议做出了积极的作用。

参考文献：

[1]涂帅,徐杰,齐利民,李海波.变频器节能的原理及应用探讨[J].电子世界,2014,18:213-214.

[2]姜保娜.试论变频器节能技术原理及其应用[J].科技创新与应用,2014,07:290.

[3]张辉,靳军,叶正茂.变频器工作原理与在工程中的应用[J].节能技术,2005,04:351-353.

[4]林汉海.变频器原理及其在工业节能降耗中的作用[J].产业与科技论坛,2011,02:64-65.