綠色節(jié)能型變頻器對(duì)電機(jī)的影響

起動(dòng)沖擊電流影響

圖一各種降壓起動(dòng)沖擊電流示意圖         圖二電機(jī)低載率時(shí)運(yùn)行效率與功因?qū)崪y(cè)值

圖一是交流電機(jī)各種不同降壓?jiǎn)?dòng)裝置的沖擊電流示意圖，直接起動(dòng)最大，星三角在切換時(shí)可能產(chǎn)生15倍沖擊電流，降壓式軟起動(dòng)器啟動(dòng)電流約四倍，變頻器沒(méi)有沖擊電流。

    西普綠色節(jié)能型變頻器采用交交變頻技術(shù)，具有額定電流恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)特性，時(shí)各種降壓?jiǎn)?dòng)裝置里最優(yōu)秀的交流電機(jī)降壓軟啟動(dòng)裝置。

額定電流恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)是變頻器的基本特性，沒(méi)有起動(dòng)沖擊電流意味著頻繁起動(dòng)（不限次數(shù)）不會(huì)影響到電氣設(shè)備與傳動(dòng)系統(tǒng)的正常壽命，電機(jī)也不會(huì)產(chǎn)生異常溫升。頻繁起動(dòng)意味著調(diào)功控制功能，也就是流體機(jī)械設(shè)備控制電機(jī)起停調(diào)整運(yùn)行時(shí)間達(dá)到調(diào)功目的。

        圖三 綠色節(jié)能型變頻器原理圖         圖四 綠色節(jié)能型變頻器電流與電壓波形

請(qǐng)參考原理圖三、四，采用交交變頻與調(diào)壓技術(shù)完成變頻器特性，主回路沒(méi)有反相器的整流平滑電容就不會(huì)產(chǎn)生電網(wǎng)諧波污染與尖峰電流，沒(méi)有IGBT載波頻率逆變器，不會(huì)產(chǎn)生射頻無(wú)線電干擾問(wèn)題，沒(méi)有IGBT硬切割及PWM載波頻率也就不會(huì)有尖峰電壓及異常鐵損產(chǎn)生；從主回路分析，傳統(tǒng)PWM變頻器的各種環(huán)境污染問(wèn)題都不會(huì)發(fā)生，電機(jī)也不會(huì)產(chǎn)生電磁噪音，綠色節(jié)能型變頻器是交流電機(jī)綠色低碳環(huán)保驅(qū)動(dòng)控制產(chǎn)品。

綠色節(jié)能型變頻器特點(diǎn)是可以工頻旁路、輕載節(jié)能、高低速/變頻調(diào)速運(yùn)行；PWM變頻器基本損耗15%，而西普產(chǎn)品損耗在于晶閘管導(dǎo)通電壓與運(yùn)行電流乘積，運(yùn)行損耗低于0.5%，如果工頻旁路運(yùn)行就完全沒(méi)有損耗；

輕載節(jié)能控制

    參考圖二，交流異步電機(jī)在低載時(shí)（額定負(fù)載以下）會(huì)產(chǎn)生電壓過(guò)高現(xiàn)象，導(dǎo)致運(yùn)行效率下降，功率因數(shù)下降的問(wèn)題；這就是大馬拉小車現(xiàn)象。

    相同道理，在電網(wǎng)波動(dòng)率較高時(shí)，例如在鋼鐵廠、電鍍廠等能耗較大企業(yè)的附近電網(wǎng)電壓平常都會(huì)較高，這樣容易造成電機(jī)運(yùn)行效率提高，電機(jī)溫升異常發(fā)熱現(xiàn)象。

綠色節(jié)能型變頻器具有最高效率控制技術(shù)Energy Optimization Control，低載運(yùn)行時(shí)可提高效率以及功率因數(shù)改善10%以上；電網(wǎng)電壓偏高時(shí)電機(jī)運(yùn)行效率下降，綠色節(jié)能型變頻器具有電壓控制功能Automatic Voltage Regulation，讓電機(jī)自動(dòng)運(yùn)行在最高效率。

流體機(jī)械與恒轉(zhuǎn)矩設(shè)備應(yīng)用選型

綠色節(jié)能型變頻器有標(biāo)準(zhǔn)輕載型適合流體機(jī)械設(shè)備（風(fēng)機(jī)·、設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)等）驅(qū)動(dòng)控制；重載型-T采用轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)適合產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)備、機(jī)床設(shè)備頻繁起動(dòng)以及注塑機(jī)節(jié)能改造。

變頻器

變頻器有許多種技術(shù)節(jié)能效果完全不一樣，市面上大部分是低效率高污染的PWM電壓型變頻器，這些產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到節(jié)能減排效果，相反的帶來(lái)更嚴(yán)重的能源浪費(fèi)以及電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題，值得關(guān)注；同時(shí)，變頻器污染防治設(shè)備非常重要，但是運(yùn)行效率降低、投資更多。

PWM電壓型變頻器低效率高污染

低壓PWM電壓型變頻器采用全波整流電容濾波技術(shù)產(chǎn)生極大的電網(wǎng)諧波污染問(wèn)題，諧波降低進(jìn)線變壓器運(yùn)行效率、線圈容易發(fā)生層間短路燒毀及電網(wǎng)頻率共振風(fēng)險(xiǎn)，諧波已經(jīng)嚴(yán)重影響到全廠電氣設(shè)備安全運(yùn)行（無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備故障率極高），同時(shí)影響到電力公司二次變電所供電質(zhì)量以及穩(wěn)定性。

基于能量守恒定律，加大變頻器的輸入電抗器容量可以解決諧波污染問(wèn)題，但是對(duì)用戶成本增加運(yùn)行損耗增加，差異只在于這個(gè)電費(fèi)誰(shuí)承擔(dān)的問(wèn)題。

變頻器采用PWM技術(shù)的載波頻率IGBT硬開關(guān)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，無(wú)線電射頻干擾影響到整個(gè)車間自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，電磁噪音污染，電機(jī)鐵損提高發(fā)熱異常，同時(shí)產(chǎn)生尖峰電壓嚴(yán)重傷害電機(jī)線圈絕緣耐壓。

PWM變頻器的基本運(yùn)行損耗從諧波抑制、射頻干擾防治、變頻器導(dǎo)通及IGBT開關(guān)損耗、輸出端集膚效應(yīng)及噪音抑制、電機(jī)鐵損增加整個(gè)系統(tǒng)低壓約有15%基本運(yùn)行損耗。

高壓多電平PWM變頻器使用低壓串聯(lián)其損耗與低壓相同，再加上移相變壓器的效率最高90%合計(jì)多電平變頻器運(yùn)行損耗超過(guò)25%，這就是為什么多電平變頻器有十幾個(gè)柜子組合而且需要空調(diào)冷卻，外形龐大就可以知道多電平變頻器損耗大不節(jié)能、器件多成本高、可靠性低故障率高的原因。

PWM變頻器無(wú)法旁路運(yùn)行導(dǎo)致效率低，在電氣系統(tǒng)中環(huán)境污染問(wèn)題最嚴(yán)重交流驅(qū)動(dòng)設(shè)備。