變頻器簡介

時間:2019-09-05 14:56

變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。
 
變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高,變頻器也得非常廣泛的應用。
       1、變頻節能 變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時,除達到動力驅動要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量,其輸入功率大,且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時,如果流量要求減小,通過降低泵或風機的轉速即可滿足要求。以上海正藝信息科技有限公司生產的變頻器應用到風機水泵型負載的節能的例子來說:一臺離心泵電機功率為55千瓦,當轉速下降到原轉速的4/5時,其耗電量為28.16千瓦,省電48.8%,當轉速下降到原轉速的l/2時,其耗電量為6.875千瓦,省電87.5%。 
 
       2、功率因數補償節能 無功功率不但增加線損和設備的發熱,更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低,大量的無功電能消耗在線路當中,設備使用效率低下,浪費嚴重,使用變頻調速裝置后,由于變頻器內部濾波電容的作用,從而減少了無功損耗,增加了電網的有功功率。
 
     3、軟啟動節能 電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊,而且還會對電網容量要求過高,啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大,對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后,利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始,大值也不超過額定電流,減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求,延長了設備和閥門的使用壽命。節省了設備的維護費用。
 
     4、據統計,我國變頻器總的潛在市場空間大約為1200億~1800億元,其中常壓變頻器約占市場份額的60%左右,中、高壓變頻器的需求數量相對比較少,但由于單臺變頻器功率大、售價高,也占市場的40%左右。目前國內帶變動負載、具有節能潛力的電機至少有1.8億千瓦,由此為變頻器的應用提供了極為巨大的市場。資料顯示,近年來,我國變頻器市場一直保持著12%~15%的增長率,預計至少在今后5年內,變頻器市場需求仍將保持10%以上的增長率。而在10年以后,變頻器市場才能逐漸飽和。當然,隨著用戶需求的進步和多樣化,變頻器產品的功能在不斷完善和增加,集成度和系統化程度也越來越高,并且已經出現某些領域專用節能變頻器產品。變頻器的節能原理為:變頻器使得電動機及其拖動負載在無需任何改動的情況下即可按照生產工藝要求調整轉速輸出,降低了電機功耗,在節能減排領域有著巨大獨特的優勢,達到了系統運行的目的。從整體看,目前我國變頻器行業的競爭日趨激烈。由于市場具有吸引力,不但市場已形成一定規模,而且潛在容量也十分可觀,不斷吸引著行業新參與者,變頻器技術的發展,使變頻器在電力、水泥、電梯、礦山、冶金、交通等現代化領域得以的推廣和應用,相信變頻器應用將會越來越廣泛,市場前景看好。變頻器企業應該借著“十二五”節能減排的東風,更好的樹立節能的觀念。將產品的節能性能更上一個臺階,這對于變頻器企業未來的發展是十分有利的。
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