隨著(zhù)智能制造2025的提出，實(shí)現生產(chǎn)智能化，制造自動(dòng)化，已經(jīng)逐漸成為生產(chǎn)制造業(yè)的主要目標。
智能制造駕駛艙
這直接推動(dòng)了各類(lèi)型的電磁驅動(dòng)器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)電機）在生產(chǎn)中的使用，各行業(yè)都投入巨資將生產(chǎn)流程打造的更智能、更精密、更準確、更快速、更節能，也使電機一躍成為真正的全球用電大戶(hù)，在10年內從占全球總用電量的40%提升到70%左右。其中，在家庭用電中制熱與制冷設備占用了家庭總用電量的70%以上[1]，在生產(chǎn)企業(yè)中更是達到了90%以上的能耗。
但是，制造業(yè)的進(jìn)步，也進(jìn)一步加劇了能源消耗，如何降低能源消耗，減少碳排放是智能制造面臨的新課題，現階段這個(gè)課題最優(yōu)的求解方式就是直接降低電機的能源消耗。
技術(shù)的進(jìn)步，使電機在制冷、供暖、空氣循環(huán)、民用汽車(chē)、工業(yè)運輸、原油等領(lǐng)域得到了廣泛應用，而變頻器是電機節能與性能控制的核心。
變頻器可以在保證滿(mǎn)足使用需求的前提下，勻速調整電機運行速度，將電機運行速度降到最低，低轉速能直接降低電機耗電量。
與傳統的電機定速運行模式相比，變頻器在滿(mǎn)足電機轉速的同時(shí)能將能耗降低30-70%左右，其中使用最多的風(fēng)扇和水泵類(lèi)可降低30%-50%左右，抽油機約35%，壓縮機可達40%，運輸載具在50-70%左右（配合優(yōu)秀的電腦控制，某些運行階段可達90%以上）[2]。
接下來(lái)我們將由淺入深了解什么是變頻器，變頻器在各行業(yè)中的應用以及變頻器在使用中可能遇到的問(wèn)題以及解決方案。
1.什么是變頻器?
變頻器是一種額外接入電機電力系統中的電氣設備，通過(guò)調節提供給電動(dòng)機的電流頻率來(lái)控制電機的轉速，也可稱(chēng)為脈寬調制控制器、可調速驅動(dòng)器、變頻驅動(dòng)器、交直流電機控制器、交流電機控制器、交直交電機控制器、逆變電流電機控制器、可變電壓可變頻率驅動(dòng)器等。
常見(jiàn)的變頻器外觀(guān)
2. 變頻器的基本原理
如下圖所示，變頻器通過(guò)整流器將輸入的交流電轉換為直流電，然后將經(jīng)過(guò)濾波的電壓平滑輸入到逆變器，最后輸出給電機。
變頻器的基本原理
3. 使用變頻器的好處
在使用變頻器后，主要優(yōu)勢有如下幾點(diǎn)：
1) 提供軟啟動(dòng)功能，降低電機啟動(dòng)電流，使之不會(huì )產(chǎn)生浪涌，從而減少電機的機械應力并提高電機的穩定性；
2) 降低了電網(wǎng)搭建難度，無(wú)需考慮電機啟動(dòng)時(shí)電流對電網(wǎng)的沖擊；
3) 降低了電機運行時(shí)對電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波干擾；
4) 實(shí)現無(wú)級調速（實(shí)際使用中可搭配速度感應器、PLC等做到自動(dòng)無(wú)級調速）；
5) 按需降速，降低功耗；
6) 可以提高整個(gè)電力系統的功率因數；
7) 有序的監控系統性能，將能耗比做到量化；
下一次我們將談到變頻器在供暖系統、制冷系統、空壓機、抽油機中的應用，最終我們會(huì )探討到變頻器在各行業(yè)中應用與可能產(chǎn)生的一些問(wèn)題，并且提出一些解決方案，感謝您的閱讀。
本節參考資料：
[1] Waide P ， Brunner C U . Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems[J]. Iea Energy Papers, 2011.
[2] Goetzler, William, Sutherland,等. Energy Savings Potential and Opportunities for High-Efficiency Electric Motors in Residential and Commercial Equipment[J]. 2013.
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