變頻調速技術在工廠應用的節能分析
（Saving Energy Analyses of VVVF’s Application in Factory）

摘要：簡要介紹了變頻調速技術的節能原理，以啤酒廠為例，分析了變頻調速裝置在啤酒廠各工段、車間應用的現狀與效果，除了節能效果外，變頻調速裝置還可改善工藝狀況，值得廠家注意。
關鍵詞：負載特性? 變頻調速? 節能? 工藝

[Abstract]The saving-energy principle of VVVF technology is introduced briefly in this paper,and analyses the actuality and effects of VVVF’s application in Brewery,besides saving-energy effect,VVVF can improve technology status of beer production,this is good for plant to pay attention to it.
[Key Words]Load Characreristic? VVVF? Energy-saving? Technology

0?前言
據有關資料統計，泵類和風機負載的耗電量占全國總發電量的二分之一以上，約占工業總用電量的55%，用于泵類和風機的交流感應電動機是主要的電力負荷。在工業生產過程中為了滿足生產工藝過程的各種要求，許多用交流電動機拖動的生產機械需要進行調速運行，通常采用機械調速或電氣調速方式。機械調速有機械變速箱、摩擦傳動、液壓傳動、液力傳動、液力偶合器等調速裝置，電氣調速有調壓調速、變極調速、滑差調速、轉子串電阻調速、串級調速、變頻調速等調速裝置。與機械調速相比，電氣調速以其優良的調速性能、方便的調節手段、較高的電能利用率等特點在生產設備中得到廣泛的應用。
近十幾年來，隨著電力電子技術、微電子技術與電力開關器件的發展，交流變頻技術從理論到實際逐漸走向成熟。變頻調速以其效率高、調速范圍大、調速精度高、特性硬、無級調速等優點，在各種交直流調速系統中逐漸占主導地位。在各行各業的工程設計或技術改造中，尤其是節能技術改造中，變頻調速技術的應用面正在不斷擴大，應用也從簡單的節能向改進工藝提高產品質量與產量的綜合型方向發展。在設計實施過程中，經常遇到的問題是使用變頻調速器是否節約能源，能否滿足生產工藝求等。本文通過分析變頻調速技術節能與負載特性的關系，具體以啤酒生產廠家為例，闡述節能與工藝的關系，同時給出了一些定量計算值。
節能降耗是降低產品成本，提高產品市場競爭能力的重要技術手段。以啤酒生產廠家為例，國內先進水平為70Kwh/噸左右，落后水平在200 Kwh/噸左右，相差130 Kwh/噸，5萬噸啤酒廠一年相差6500000 Kwh，直接效益3,250,000元！相差如此之大有多方面的原因，例管理問題，開工不足，非生產用電過多等，但設備落后、技改不力、廠家對新技術與新裝置了解不足也是客觀存在的問題，正確了解變頻調速技術、合理使用變頻調速裝置可幫助廠家有效解決設備與技改方面的問題，達到節能降耗的目的。

1?變頻調速技術的節能原理與負載關系
據統計，全國每年的發電量有一半消耗在電機上，其中絕大部份的電機為結構簡單、方便實用、維修量很少的鼠籠式電機，例啤酒廠各種泵的電機、制冷壓縮機電機、罐裝線上傳送帶電機等，由于技術上的原因，在二十世紀八十年代前對較大功率的鼠籠式電機（幾個KW以上）進行調速控制一直是人們夢想的事，在需要進行調速變換的場合往往采用直流電機或繞線式異步電機，對環境要求較高，并不適用于啤酒廠這種潮濕場所。最近二十年來，隨著電力電子器件的發展與自動控制理論的進步，采用變頻調速技術的通用型變頻調速裝置（VVVF）價格大幅下降，在大部分的工廠用變頻調速裝置對鼠籠式電機進行調速控制已成為現實。
并不是在所有情況下用變頻調速裝置對鼠籠式電機進行調速控制都可以取得很好的節能效果，這與電動機的負載性質有很大關系，通過大量的分析與總結，一般將電動設備負載性質分成三類（表1）：