电机变频控制节能技术应用及推广策略

单立国

（唐山中厚板材有限公司，河北 唐山 063000）

可持续发展是我国大力推行的发展策略，低碳生活是我国人民未来追求的生活方式，为了达到可持续发展，我国提出了很多可持续发展战略。对节能减排而言，就是要对风机、电动机、泵类设备的节能减排，实现资源的合理利用，大力发展交流电机变频调速节电技术。在我国的工农业发展中，应用最多交流电动机是异步交流电动机。而异步电动机存在着很多的缺点，其中功率因数低、调速能力差、能耗高是异步电动机显著的缺点。而实验表明将电动机变频技术应用到异步交流电机中可以很好的解决这些问题，其中最显著的就是解决了异步交流电动机的变频问题，并且顺应了国家节能减排的可持续发展战略。

1 电机变频控制技术的原理和特点

变频电机是变频器驱动电机的统称，包括变频感应电机和变频器两部分，能够提高电机的工作效率，减少电能的消耗。以交流发电机为例，其转速公式如下：

式（1）中：n1——同步转速；

f——电源频率，50Hz；

p 电机磁极对数。

电机转差率用公式表示为：

式（2）中：s 电机转差率；

n——电机转速。

由式（1）和式（2）可以推得：n=60f（1－s）/p

电机的变频控制的主要特点是可以通过变频器调节输出功率和输出电压的大小，以求确保电能的合理利用。除了这个之外电机变频控制还有以下特点，具备软启动和停止的功能。采用电磁设计，减少电子和和转子的阻值。能够实现平滑的无级变速，减少发电机维修所需要的费用。电能消耗少，电能的利用率高。

2 电机变频控制的发展和应用

传统的电机控制中，电机的驱动频率是一定的，不会发生变化的。所以同一个电机在工作时始终属于同一个驱动频率，但是每一个电机的负载是不断发生变化的，为了能够满足发电机在每一个时刻都能带动负载的运动，电机的驱动频率一般大于负载所需要的驱动频率，这也造成了电机在使用过程中很多的驱动频率都造成了浪费，对于电能造成了巨大的浪费。随着电机的不断发展，变频电机出现了，变频电机能够实现随着负载所需要频率的大小来不断的调整电机的驱动频率，这样做使得电能得到充分的利用。随着我国对于节能减排的需求越来越高，对于电机变频控制技术的开发力度也越来越大，使电机变频控制技术得到不断的完善，并且引用的范围也越来越广泛。

2.1 电机变频技术的发展过程

现在的电机变频系统大都是采用的恒V/F控制系统，这个调速系统具有结构简单，制作便宜的特点。该系统适用于风机等对于调速系统的动态性能要求不高的大型设备。该控制系统是一个开环的控制系统。这个开环的变频控制系统能够满足大多数普通电机平滑的变速要求，该系统对于动态和静态的性能都有限。如果需要提高系统的动态和静态性能就不能采用开环的控制系统了，只能使用闭环的控制系统来进行控制。针对这一点有很多人又提出了控制闭环转差频率的电机调速方式，这种调速方式只有在稳态的方式下才能够成立，也就是说这种系统只能满足转速比较慢的电机的调速。对于转速较快的电机来说采用这种调速系统不但不会实现对电能的合理利用，反而会使电机产生极大的瞬态电流，使得电机的转矩在瞬间发生变化。因此要想提高变频控制系统对于动态静态的控制性能，继续要解决的一个问题就是如何在动态的情况下解决电机的转矩发生变化的问题。只要解决了这个问题，电机变频控制技术将会进入一个新的发展阶段，能够满足大多数电机的变频控制要求。

2.2 电机变频控制的引用

电机的能耗有70%耗费在了风机和泵类的负载中，因此变频控制电机在这方面具有很大的优点，也就更能体现出变频电机的重要性。比如说没有变频控制的空调，在空调的设置的温度低于阈值时，空调的风路就会关闭，但是这个时候空调的电机还在继续进行运转，这时候的运转完全是在浪费电能。而对于具有变频控制的空调来说，当空调的温度降低时，就完全不必将风路进行关闭，直接可以通过降低电机转速的方式来实现温度的降低。这样就不会造成对电能的不必要的浪费，使电能得到很好的利用。另外在选择电机时要根据自身的情况选择大小合适的电机，并且尽可能选择性能高的电机。选择大小合适的电机是为了减少电机的浮装容量，减少能量的浪费。同时在平时的使用过程中要对电机进行合理的养护，避免因为不合理的使用电机导致电机在使用过程中造成不必要的电能的浪费。

随着我国可持续发展的要求越来越高，节能减排已经深入人心，为了顺应这一发展形势，更多的电机选用了变频电机。比如说空调，现在所说的变频空调就是采用了变频发电机，在很大程度上进行了节能减排。使用了电机变频技术的空调与没有采用变频控制技术的空调相比大约能够节约20%～30%的电量。从空调节约的电量就可以看出，电机的变频控制技术能够在很大程度上达到节能减排的目的，对于我国的节能减排来说意义重大，完全符合我国可持续发展的战略要求。

3 变频节能电机的推广意义及策略

电机对中国人来说并不陌生，尽管如此，中国电机目前仍面临市场占有份额不足、成本较高、高污染高能耗、产品技术含量低、附加值不高、缺乏国际知名品牌、政府扶持力度不够等一系列问题。然而变频节能电机的推广具有深远的意义。变频节能电机产业属于低碳环保产业，其推广和使用可以促进电机产业结构的优化升级，培养更多新型节能产业，建设节能环保型社会，做到经济效益与社会效益的统一。因此解决变频节能电机发展面临的重重困境，推广变频节能产品势在必行。

3.1 强制执行，关键在于加强制度创新

大力发展先进生产力，依法取缔落后生产力。除了通过制定严格的节能减排标准，强硬的执行措施和严厉的惩罚制度外，还需要转变以往的企业越大，污染越严重的观念。不再打压企业的发展，反而应该提倡企业加大技术创新和进步力度，从而实现企业做大做强，节能减排的目标，实现经济效益和环境效益的统一，最终促进国家实现环境友好型的环境目标。

3.2 建立系统完善的服务体系

良好的服务网络体系是企业无形的身份证，是企业市场占有率的强有力的后盾，是企业实现自身可持续发展的必然要求。

（1）培养新型服务性人才。选拔优秀员工，对他们进行专业强化训练，除了掌握传统的产品售后服务能力外，重点提高他们的管理能力以及符合并有助于提升公司服务标准的综合能力。

（2）完善服务体系。建立完善的售后服务网络体系。及时汇总整合所有用户信息，优化服务程序。问题解决之后，有关负责人员还应该抽时间不定期对客户进行抽查回访，并要求客户进行再次评价，直至满意或者非常满意为止。

（3）多渠道多方式宣传，提高工业生产节能意识。以介绍企业品牌和企业文化为主的广告宣传，通过形形色色的广告形式，向广大消费者展示产品的生产流程、生产工艺、技术创新以及产品质量等，从而提高消费者关注意识，激发消费者强烈的购买欲望。主要有以下几种形式：一方面，借助于传统媒体宣传。21世纪虽说是互联网的时代，但是传统的传媒手段并没有退出历史的舞台。互联网并不能辐射所有人群，而且成本过高，因此商家更加倾向于用电视、广播、报纸、杂志等传统4大媒体去宣传。变频节能电机企业可以通过聘请专业人士发表介绍产品技术的文章，印制详细的产品宣传资料，在各专业期刊杂志上做广告等方式去加大企业的宣传力度，从而提升企业的的知名度。另一方面，借助互联网宣传。21世纪是信息化时代，是互联网的时代。网络常用且有效的推广方法是：新闻软文发布、搜索引擎营销、微博及微信认证、口碑营销、负面清理等。

4 结语

随着国民经济的持续健康发展和人民生活水平的提高，变频节能电机产品在工业产业和人民的生活中占有越来越大的地位。可是目前中国高效电机市场所占整个电机市场的份额较低，大多企业仍使用高能耗、低效率的普通电机。改革开放以来我国进入了可持续发展的战略阶段，对各行各业都提出了节能减排的要求。电机变频控制技术能够根据负载的需求改变电机的驱动功率，减少了电机运转中不必要的能量损耗。随着电力电子技术的不断发展以及国家对节能环保方面的力度不断加大，电机变频技术得到了进一步拓宽和提高，尤其是在冶金行业，充分利用变频对风机、水泵类负荷进行节能改造日益普及，为冶金企业创造了明显的经济效益和安全稳定的生产环境。