綠色節(jié)能型與PWM變頻器比較

變頻器

變頻器種類較多節(jié)能效果完全不一樣，市面上大部分是低效率高污染的PWM電壓型變頻器，PWM型變頻器無(wú)法達(dá)到節(jié)能減排效果，相反的帶來(lái)更嚴(yán)重的浪費(fèi)能源及環(huán)境污染問(wèn)題，值得節(jié)能改造用戶關(guān)注。

PWM電壓型變頻器低效率高污染

一般PWM變頻器主回路                           西普綠色節(jié)能型變頻器主回路原理圖

西普綠色節(jié)能型變頻器   

綠色節(jié)能型變頻器顧名思義就是專門應(yīng)用在交流電機(jī)綠色節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制與一般PWM變頻器具有不同的性能；比較上圖兩個(gè)主回路差異。

1. 沒有整流濾波環(huán)節(jié)，不存在電網(wǎng)諧波污染與尖峰電流問(wèn)題。

2. 輸入端無(wú)尖峰電流及諧波可大幅度改善功率因數(shù)，而不是PWM變頻器劣化功因。

3. 不使用IGBT硬開關(guān)技術(shù)，不存在電機(jī)端產(chǎn)生尖峰電壓?jiǎn)栴}。

4. 沒有PWM載波頻率，不產(chǎn)生射頻無(wú)線電干擾以及電機(jī)電磁噪音。

5. 輸出電壓電流為正弦波，電機(jī)不會(huì)異常發(fā)熱也不會(huì)降低電機(jī)運(yùn)行效率。

6. 最高效率控制技術(shù)，輕載節(jié)能可提高10%運(yùn)行效率以及功率因數(shù)改善。

7. 損耗為晶閘管壓降與運(yùn)行電流乘積（低于0.5%），不是PWM變頻器的15-25%。

8. 不必購(gòu)買污染防治設(shè)備，因?yàn)榫G色節(jié)能環(huán)保沒有電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題。

9. 是PWM變頻器最佳節(jié)能改造產(chǎn)品，節(jié)電率最少可達(dá)15-25%以上。

10. 是PWM變頻器最合適技術(shù)改造產(chǎn)品，完全沒有電網(wǎng)環(huán)境污染問(wèn)題。

PWM變頻器雖然本身只有3-5%的半導(dǎo)體損耗，必須再加上電機(jī)額外損耗以及污染防治設(shè)備損耗才是真正的基本運(yùn)行損耗；從諧波抑制、射頻干擾防治、變頻器導(dǎo)通及IGBT開關(guān)損耗、輸出端集膚效應(yīng)及噪音抑制、電機(jī)鐵損、尖峰電壓防治等整個(gè)系統(tǒng)低壓約有15%基本運(yùn)行損耗，高壓多電平變頻器因?yàn)樵黾右葡嘧儔浩鳎〒p耗最低10%），因此基本運(yùn)行損耗25%；這就是為什么多電平變頻器有十幾個(gè)柜子組合而且需要空調(diào)冷卻，外形龐大就可以知道多電平變頻器損耗大不節(jié)能、器件多成本高、可靠性低故障率高的原因。

西普綠色節(jié)能型變頻器專有技術(shù)（PWM變頻器不具備）：

PWM變頻器損耗分析：

1. 進(jìn)線變壓器端產(chǎn)生尖峰電流容易熱點(diǎn)擊穿現(xiàn)象、鐵損增加3~8%、功率因數(shù)惡化（使用福祿克儀表計(jì)入諧波的電流、功率因數(shù)數(shù)據(jù)才會(huì)準(zhǔn)確）

2. 變頻器本身?yè)p耗：5-3%（與容量、Fc、負(fù)載率、控制技術(shù)有關(guān)）

3. 三相輸入電抗器 2-5%損耗，減少電網(wǎng)諧波污染

4. 直流電抗器 2-3% 減少電網(wǎng)尖峰電流

5. 輸入端高頻濾波器：1-2% EMI防止無(wú)線電干擾

6. 輸出端高頻濾波器：1-2% EMI防止無(wú)線電干擾

7. 輸出電抗器 2-3%  降低尖峰電壓以及電磁噪音

8. 電機(jī)異常發(fā)熱損耗（與Fc成比例）5-10% 鐵損與電壓*頻率平方成比例

9. 軸承電腐蝕現(xiàn)象（軸承放電）

10. 尖峰電壓-請(qǐng)使用福祿克脈沖電壓測(cè)量才有效，在380V系統(tǒng)電機(jī)接線端子可達(dá)1000V以上，注意電機(jī)線圈絕緣耐壓最高只有800V

11. 輸出端電纜線集膚效應(yīng)導(dǎo)致電纜線發(fā)熱現(xiàn)象，長(zhǎng)度與載波頻率提高都會(huì)加大尖峰電壓

PWM變頻器點(diǎn)評(píng)（沒有合格有效的污染防治情況下）

1. 壽命最短的器件是IGBT與濾波平滑電容，處在高溫下工作急速老化崩潰。

2. 電機(jī)線圈絕緣劣化導(dǎo)致燒毀現(xiàn)象較多是因?yàn)榧夥咫妷禾撸ㄅcFc、電機(jī)電纜線長(zhǎng)度、電動(dòng)機(jī)周圍濕度、負(fù)載率有正比關(guān)系）。

3. 變頻器電網(wǎng)諧波嚴(yán)重污染導(dǎo)致輸入變壓器尖峰電流線圈層間短路風(fēng)險(xiǎn)，損耗增大溫升提高，功率因數(shù)下降，變壓器效率下降。諧波在供電系統(tǒng)內(nèi)亂串影響電氣設(shè)備正常壽命而找不到原因。

4. 變頻器減少環(huán)境污染問(wèn)題最佳方法是提高污染防治設(shè)備容量，但是損耗會(huì)再加大。

5. 變頻器的功率因數(shù)很差而不是很好，因?yàn)閷?duì)非正弦波的功因必須乘上諧波系數(shù)，沒有合格有效的交直流電抗器就沒有良好的功率因數(shù)，一般功率因數(shù)儀表都是依據(jù)正弦波設(shè)計(jì)，不適用于變頻器，電力公司也不買賬。

6. 一般鉗表、指針電流表測(cè)量的電氣參數(shù)都是虛假數(shù)據(jù)，一般鉗表依據(jù)正弦波設(shè)計(jì)而變頻器的波形是由脈沖組成的波形故無(wú)法量測(cè)，只有新儀表才能解決。

7. 驅(qū)動(dòng)電機(jī)不但異常高溫（鐵損增加）加速電機(jī)老化而且有感電現(xiàn)象（人體不能碰觸）。

8. 電機(jī)電磁噪音導(dǎo)致生產(chǎn)線人員耳背重聽現(xiàn)象，噪音污染嚴(yán)重，加大Fc則損耗提高。

9. 配備合格標(biāo)準(zhǔn)的污染防治配件才能避免環(huán)境污染問(wèn)題，但是成本增加運(yùn)行效率降低。

10. PWM變頻器的損耗與污染都是因?yàn)榻恢苯患夹g(shù)原理產(chǎn)生，屬于先天不良。

11. PWM變頻器屬于低效-高污染設(shè)備，PWM變頻器不是綠色節(jié)能產(chǎn)品。

12. 大部分變頻器供應(yīng)商不配備合格防治污染配件而推薦客戶自行購(gòu)買，導(dǎo)致用戶電氣設(shè)備、自動(dòng)控制系統(tǒng)受到EMI、諧波、噪音、異常溫升等干擾不能正常工作或損壞，電氣維修人員整天疲于奔命，這是產(chǎn)品責(zé)任轉(zhuǎn)嫁現(xiàn)象。

13. “調(diào)速能夠節(jié)電”這句話是錯(cuò)誤的，關(guān)掉電源不是更節(jié)電嗎？電機(jī)減速運(yùn)行意味著變頻器、電機(jī)、負(fù)載設(shè)備全部降低運(yùn)行效率；請(qǐng)?zhí)貏e注意電氣設(shè)備效率定義都是額定轉(zhuǎn)速、額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)最高效率。那么電機(jī)降低速度運(yùn)行意味著減產(chǎn)、電氣系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)每一個(gè)設(shè)備都要降低運(yùn)行效率，那么損耗比例相乘結(jié)果效率下降驚人。

14. 變頻空調(diào)到處可見家電廣告，PWM變頻器屬于低效率高污染設(shè)備如何節(jié)電？要高效節(jié)電需要選擇綠色節(jié)能型變頻器才能真正節(jié)電。

15. 以上分析是針對(duì)變頻器驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)分析，也就是使用變頻器必然影響到整個(gè)系統(tǒng)，不是只有變頻器。

PWM變頻器污染防治部件