電機(jī)變頻控制節(jié)能技術(shù)應(yīng)用及推廣策略

單立國(guó)

（唐山中厚板材有限公司，河北 唐山 063000）

可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)大力推行的發(fā)展策略，低碳生活是我國(guó)人民未來(lái)追求的生活方式，為了達(dá)到可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)提出了很多可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。對(duì)節(jié)能減排而言，就是要對(duì)風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、泵類設(shè)備的節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)資源的合理利用，大力發(fā)展交流電機(jī)變頻調(diào)速節(jié)電技術(shù)。在我國(guó)的工農(nóng)業(yè)發(fā)展中，應(yīng)用最多交流電動(dòng)機(jī)是異步交流電動(dòng)機(jī)。而異步電動(dòng)機(jī)存在著很多的缺點(diǎn)，其中功率因數(shù)低、調(diào)速能力差、能耗高是異步電動(dòng)機(jī)顯著的缺點(diǎn)。而實(shí)驗(yàn)表明將電動(dòng)機(jī)變頻技術(shù)應(yīng)用到異步交流電機(jī)中可以很好的解決這些問(wèn)題，其中最顯著的就是解決了異步交流電動(dòng)機(jī)的變頻問(wèn)題，并且順應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

1 電機(jī)變頻控制技術(shù)的原理和特點(diǎn)

變頻電機(jī)是變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的統(tǒng)稱，包括變頻感應(yīng)電機(jī)和變頻器兩部分，能夠提高電機(jī)的工作效率，減少電能的消耗。以交流發(fā)電機(jī)為例，其轉(zhuǎn)速公式如下：

式（1）中：n1——同步轉(zhuǎn)速；

f——電源頻率，50Hz；

p 電機(jī)磁極對(duì)數(shù)。

電機(jī)轉(zhuǎn)差率用公式表示為：

式（2）中：s 電機(jī)轉(zhuǎn)差率；

n——電機(jī)轉(zhuǎn)速。

由式（1）和式（2）可以推得：n=60f（1－s）/p

電機(jī)的變頻控制的主要特點(diǎn)是可以通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)輸出功率和輸出電壓的大小，以求確保電能的合理利用。除了這個(gè)之外電機(jī)變頻控制還有以下特點(diǎn)，具備軟啟動(dòng)和停止的功能。采用電磁設(shè)計(jì)，減少電子和和轉(zhuǎn)子的阻值。能夠?qū)崿F(xiàn)平滑的無(wú)級(jí)變速，減少發(fā)電機(jī)維修所需要的費(fèi)用。電能消耗少，電能的利用率高。

2 電機(jī)變頻控制的發(fā)展和應(yīng)用

傳統(tǒng)的電機(jī)控制中，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率是一定的，不會(huì)發(fā)生變化的。所以同一個(gè)電機(jī)在工作時(shí)始終屬于同一個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率，但是每一個(gè)電機(jī)的負(fù)載是不斷發(fā)生變化的，為了能夠滿足發(fā)電機(jī)在每一個(gè)時(shí)刻都能帶動(dòng)負(fù)載的運(yùn)動(dòng)，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率一般大于負(fù)載所需要的驅(qū)動(dòng)頻率，這也造成了電機(jī)在使用過(guò)程中很多的驅(qū)動(dòng)頻率都造成了浪費(fèi)，對(duì)于電能造成了巨大的浪費(fèi)。隨著電機(jī)的不斷發(fā)展，變頻電機(jī)出現(xiàn)了，變頻電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)隨著負(fù)載所需要頻率的大小來(lái)不斷的調(diào)整電機(jī)的驅(qū)動(dòng)頻率，這樣做使得電能得到充分的利用。隨著我國(guó)對(duì)于節(jié)能減排的需求越來(lái)越高，對(duì)于電機(jī)變頻控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度也越來(lái)越大，使電機(jī)變頻控制技術(shù)得到不斷的完善，并且引用的范圍也越來(lái)越廣泛。

2.1 電機(jī)變頻技術(shù)的發(fā)展過(guò)程

現(xiàn)在的電機(jī)變頻系統(tǒng)大都是采用的恒V/F控制系統(tǒng)，這個(gè)調(diào)速系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作便宜的特點(diǎn)。該系統(tǒng)適用于風(fēng)機(jī)等對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求不高的大型設(shè)備。該控制系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)環(huán)的控制系統(tǒng)。這個(gè)開(kāi)環(huán)的變頻控制系統(tǒng)能夠滿足大多數(shù)普通電機(jī)平滑的變速要求，該系統(tǒng)對(duì)于動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的性能都有限。如果需要提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能就不能采用開(kāi)環(huán)的控制系統(tǒng)了，只能使用閉環(huán)的控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制。針對(duì)這一點(diǎn)有很多人又提出了控制閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率的電機(jī)調(diào)速方式，這種調(diào)速方式只有在穩(wěn)態(tài)的方式下才能夠成立，也就是說(shuō)這種系統(tǒng)只能滿足轉(zhuǎn)速比較慢的電機(jī)的調(diào)速。對(duì)于轉(zhuǎn)速較快的電機(jī)來(lái)說(shuō)采用這種調(diào)速系統(tǒng)不但不會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的合理利用，反而會(huì)使電機(jī)產(chǎn)生極大的瞬態(tài)電流，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)矩在瞬間發(fā)生變化。因此要想提高變頻控制系統(tǒng)對(duì)于動(dòng)態(tài)靜態(tài)的控制性能，繼續(xù)要解決的一個(gè)問(wèn)題就是如何在動(dòng)態(tài)的情況下解決電機(jī)的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化的問(wèn)題。只要解決了這個(gè)問(wèn)題，電機(jī)變頻控制技術(shù)將會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，能夠滿足大多數(shù)電機(jī)的變頻控制要求。

2.2 電機(jī)變頻控制的引用

電機(jī)的能耗有70%耗費(fèi)在了風(fēng)機(jī)和泵類的負(fù)載中，因此變頻控制電機(jī)在這方面具有很大的優(yōu)點(diǎn)，也就更能體現(xiàn)出變頻電機(jī)的重要性。比如說(shuō)沒(méi)有變頻控制的空調(diào)，在空調(diào)的設(shè)置的溫度低于閾值時(shí)，空調(diào)的風(fēng)路就會(huì)關(guān)閉，但是這個(gè)時(shí)候空調(diào)的電機(jī)還在繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)候的運(yùn)轉(zhuǎn)完全是在浪費(fèi)電能。而對(duì)于具有變頻控制的空調(diào)來(lái)說(shuō)，當(dāng)空調(diào)的溫度降低時(shí)，就完全不必將風(fēng)路進(jìn)行關(guān)閉，直接可以通過(guò)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的降低。這樣就不會(huì)造成對(duì)電能的不必要的浪費(fèi)，使電能得到很好的利用。另外在選擇電機(jī)時(shí)要根據(jù)自身的情況選擇大小合適的電機(jī)，并且盡可能選擇性能高的電機(jī)。選擇大小合適的電機(jī)是為了減少電機(jī)的浮裝容量，減少能量的浪費(fèi)。同時(shí)在平時(shí)的使用過(guò)程中要對(duì)電機(jī)進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)，避免因?yàn)椴缓侠淼氖褂秒姍C(jī)導(dǎo)致電機(jī)在使用過(guò)程中造成不必要的電能的浪費(fèi)。

隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求越來(lái)越高，節(jié)能減排已經(jīng)深入人心，為了順應(yīng)這一發(fā)展形勢(shì)，更多的電機(jī)選用了變頻電機(jī)。比如說(shuō)空調(diào)，現(xiàn)在所說(shuō)的變頻空調(diào)就是采用了變頻發(fā)電機(jī)，在很大程度上進(jìn)行了節(jié)能減排。使用了電機(jī)變頻技術(shù)的空調(diào)與沒(méi)有采用變頻控制技術(shù)的空調(diào)相比大約能夠節(jié)約20%～30%的電量。從空調(diào)節(jié)約的電量就可以看出，電機(jī)的變頻控制技術(shù)能夠在很大程度上達(dá)到節(jié)能減排的目的，對(duì)于我國(guó)的節(jié)能減排來(lái)說(shuō)意義重大，完全符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

3 變頻節(jié)能電機(jī)的推廣意義及策略

電機(jī)對(duì)中國(guó)人來(lái)說(shuō)并不陌生，盡管如此，中國(guó)電機(jī)目前仍面臨市場(chǎng)占有份額不足、成本較高、高污染高能耗、產(chǎn)品技術(shù)含量低、附加值不高、缺乏國(guó)際知名品牌、政府扶持力度不夠等一系列問(wèn)題。然而變頻節(jié)能電機(jī)的推廣具有深遠(yuǎn)的意義。變頻節(jié)能電機(jī)產(chǎn)業(yè)屬于低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)，其推廣和使用可以促進(jìn)電機(jī)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，培養(yǎng)更多新型節(jié)能產(chǎn)業(yè)，建設(shè)節(jié)能環(huán)保型社會(huì)，做到經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。因此解決變頻節(jié)能電機(jī)發(fā)展面臨的重重困境，推廣變頻節(jié)能產(chǎn)品勢(shì)在必行。

3.1 強(qiáng)制執(zhí)行，關(guān)鍵在于加強(qiáng)制度創(chuàng)新

大力發(fā)展先進(jìn)生產(chǎn)力，依法取締落后生產(chǎn)力。除了通過(guò)制定嚴(yán)格的節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)硬的執(zhí)行措施和嚴(yán)厲的懲罰制度外，還需要轉(zhuǎn)變以往的企業(yè)越大，污染越嚴(yán)重的觀念。不再打壓企業(yè)的發(fā)展，反而應(yīng)該提倡企業(yè)加大技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步力度，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)做大做強(qiáng)，節(jié)能減排的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一，最終促進(jìn)國(guó)家實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型的環(huán)境目標(biāo)。

3.2 建立系統(tǒng)完善的服務(wù)體系

良好的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系是企業(yè)無(wú)形的身份證，是企業(yè)市場(chǎng)占有率的強(qiáng)有力的后盾，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

（1）培養(yǎng)新型服務(wù)性人才。選拔優(yōu)秀員工，對(duì)他們進(jìn)行專業(yè)強(qiáng)化訓(xùn)練，除了掌握傳統(tǒng)的產(chǎn)品售后服務(wù)能力外，重點(diǎn)提高他們的管理能力以及符合并有助于提升公司服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的綜合能力。

（2）完善服務(wù)體系。建立完善的售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系。及時(shí)匯總整合所有用戶信息，優(yōu)化服務(wù)程序。問(wèn)題解決之后，有關(guān)負(fù)責(zé)人員還應(yīng)該抽時(shí)間不定期對(duì)客戶進(jìn)行抽查回訪，并要求客戶進(jìn)行再次評(píng)價(jià)，直至滿意或者非常滿意為止。

（3）多渠道多方式宣傳，提高工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能意識(shí)。以介紹企業(yè)品牌和企業(yè)文化為主的廣告宣傳，通過(guò)形形色色的廣告形式，向廣大消費(fèi)者展示產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝、技術(shù)創(chuàng)新以及產(chǎn)品質(zhì)量等，從而提高消費(fèi)者關(guān)注意識(shí)，激發(fā)消費(fèi)者強(qiáng)烈的購(gòu)買欲望。主要有以下幾種形式：一方面，借助于傳統(tǒng)媒體宣傳。21世紀(jì)雖說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，但是傳統(tǒng)的傳媒手段并沒(méi)有退出歷史的舞臺(tái)?；ヂ?lián)網(wǎng)并不能輻射所有人群，而且成本過(guò)高，因此商家更加傾向于用電視、廣播、報(bào)紙、雜志等傳統(tǒng)4大媒體去宣傳。變頻節(jié)能電機(jī)企業(yè)可以通過(guò)聘請(qǐng)專業(yè)人士發(fā)表介紹產(chǎn)品技術(shù)的文章，印制詳細(xì)的產(chǎn)品宣傳資料，在各專業(yè)期刊雜志上做廣告等方式去加大企業(yè)的宣傳力度，從而提升企業(yè)的的知名度。另一方面，借助互聯(lián)網(wǎng)宣傳。21世紀(jì)是信息化時(shí)代，是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)常用且有效的推廣方法是：新聞軟文發(fā)布、搜索引擎營(yíng)銷、微博及微信認(rèn)證、口碑營(yíng)銷、負(fù)面清理等。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展和人民生活水平的提高，變頻節(jié)能電機(jī)產(chǎn)品在工業(yè)產(chǎn)業(yè)和人民的生活中占有越來(lái)越大的地位。可是目前中國(guó)高效電機(jī)市場(chǎng)所占整個(gè)電機(jī)市場(chǎng)的份額較低，大多企業(yè)仍使用高能耗、低效率的普通電機(jī)。改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)進(jìn)入了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略階段，對(duì)各行各業(yè)都提出了節(jié)能減排的要求。電機(jī)變頻控制技術(shù)能夠根據(jù)負(fù)載的需求改變電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，減少了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中不必要的能量損耗。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及國(guó)家對(duì)節(jié)能環(huán)保方面的力度不斷加大，電機(jī)變頻技術(shù)得到了進(jìn)一步拓寬和提高，尤其是在冶金行業(yè)，充分利用變頻對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)荷進(jìn)行節(jié)能改造日益普及，為冶金企業(yè)創(chuàng)造了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和安全穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境。