【原】变频调速电机-电磁调速电机和软启动的选用简述

变频调速电机-电磁调速电机和软启动的选用概述

一．变频电机节能的原理（频率低于50HZ，载荷频繁变化或频繁启动时）

      P2/P1=（N₂/N₁）3   （注：公式中的3为三次方）

当电机由转速N1变化到N2时，P1为转速为N1时的电机功率，P2为转速为N2时的电机功率。

作为回转窑等设备，设备启动之后，转速调整幅度较小或长期在某一固定转速下运行，所以回转窑等设备采用变频器也就没有什么节能之说了，只可以视作是一个“软启动+调速器”。

二．变频电机功率的计算

     P2=（f2/f1）3×P1（注：公式中的3为三次方）

      其中，P2为电机的实际功率，P1为电机的额定功率，f1为工频电网频率（50HZ）,f2为变频器提供给电机的频率。

  例如，90KW的电机，在35Hz时使用与50Hz时功率比=（35÷50）3=0.343，那么电机的实际功率为：90×0.343=30.87Kw。

三．变频器对电机的影响

变频器会输出丰富的高次谐波，会使电机的功率因数和效率变坏。采用变频器给电机供电，与工频电网给电机供电相比较，电流要增加10%，温升增加20%。

四．变频器节能的两个条件

1.大负荷（功率）且为风机、水泵类负载；

2.长期连续运行。

除此之外，变频电机无所谓节能和不节能。

五.变频系统和电机的效率问题

变频调速系统不仅存在着效率的问题，同时电机本身也存在着一个效率的问题。虽然采用变频调速系统是为了提高工作效率，但是高次谐波的出现却导致了变频调速电机效率的相应下降，无论采用哪一种结构上的改进，都会在运行过程中产生不同程度的电流，间接的引起能量的大量消耗。

有资料称：变频器的综合效率（变频器本身的效率与电动机的效率的乘积）与负载及运行频率有关，在电动机负载超过75%且运行频率在40Hz以上时，变频器本身的效率可达到95%以上，综合效率也可达85%以上，对于高压大功率变频器，其系统效率可达96%以上。

五．软启动：对于大型设备的启动，往往采用软启动。软启动的电压由零慢慢提升到额定电压，这样电机在启动过程中的启动电流，就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。并且可根据需要调节启动电流的大小。电机启动的全过程都不存在冲击转矩，而是平滑的启动运行。

软启动不存在节能之说。

六.电磁调速电机

电磁调速电机本身并不存在节能效果。虽然电磁调速电机在调速的瞬时存在着失速的现象，但是，电磁调速电机是闭环调节（即电磁调速电机具有检测电机转速的自动调节机构，而变频调速没有，所以变频调速是开环调节）。

七.电机节能的问题

除了高效节能电机（本身材质和结构决定的）之外，电机节能主要考虑功率因数和电机效率。

在电机设计选型的过程中，为了防止电机过流烧坏电机，普遍存在的问题是“大马拉小车”。有统计资料显示，我国企业内的电机大多运行在额定功率的50～70%之间（即负载率为50～70%之间）。同时，行业内大多也默认电机的负载率要在75%左右。

“大马拉小车”所导致的是电机的功率因数和效率的同时下降。一般来说，当负载率在75%左右时，电机的效率为85%以上，当负载率低于70%时，电机的效率则下降到70%一下，甚至更低。

八．电磁调速电机与变频调速电机效率的对比

一般来说，电磁调速电机的效率为85%左右。

变频调速电机的效率包括两部分，第一部分是变频器本身的效率，第二部分是使用变频器之后所导致的功率因数的变化、电流的增高（一般增加10%）。另外，功率因数和电流的变化会给电网造成一定的影响。

从目前统计资料来看，针对使用变频调速之后电机、电网等运行综合效果的统计资料很少！一般都是围绕变频器本身的效率进行宣传的，（变频器本身的效率一般在92%左右），缺乏对电机功率因数的变化的统计。

从使用环境来看，电磁调速电机较变频调速电机的使用环境更差，对温度、粉尘、湿度等条件的要求较低。

从使用寿命来看，与电磁调速电机相比较，变频调速电机因电流的增大等原因，易造成电机损坏。

从投资来看，与电磁调速电机相比较，变频调速电机需要配备机房、大量布线等投资。 

九． 总结

     在风机、泵类等流体负载或负荷频繁变化时，应首选变频器变速， 在其他的情况下，可重点考虑电磁调速。

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