變頻器用戶需要再做節能改造與技術改造

20221020V1 戴政耀

變頻器自身運行損耗15-25%

變頻器驅動系統因為自身有損耗，電氣系統受到嚴重的影響造成無法正常工作，整個電氣系統運行效率下降15%左右，中高壓應用多電平變頻器產生的損耗高達25%左右，這些損耗都被忽略掉了，因此變頻器用戶必須節能改造，避免使用變頻器這種低效產品來節能驅動控制，因此變頻器運行效率很低，變頻器用戶需要再做節能改造。

高效電機不再高效

使用變頻器驅動的高效電機、超高效電機或節能電機都變成低效電機，變頻器驅動系統都無法達到三相異步電動機經濟運行GB/T12497,因為變頻器驅動導致電機的效率劣化，特性完全改變，所以變頻器不是節能產品。

流體機械不能使用變頻器

變頻器制造廠大量宣傳對流體機械的節能驅動效果，大量變頻器被應用于流體機械負載節能驅動，但是，變頻器用戶最后發現不但不節電還支付更多的電費（因為變頻器運行損耗沒有計算到），環境污染問題嚴重（因為變頻器環境污染問題制造廠沒有提到），但是最重要的原因是流體機械負載原始設計都是定速運行不允許調整轉速，而且，流體機械驅動系統已經設計在最高運行效率，調速后整個系統無法正常工作，運行效率大幅度降低；所以變頻器只能當作軟起動來使用，而變頻器不能旁路運行導致運行損耗提高，所以流體機械應用變頻器驅動不可能節能省電而是更浪費電。

空調行業不適合使用變頻器

在空調制冷行業也是變頻器的重災區，很多家電制造廠都吹噓使用變頻器，大家誤解變頻器是節能省電的最佳驅動器，實際上扣除約15%的運行損耗以及環境污染問題治理能夠節電幾乎不可能，再加上壓縮機都是設計在額定轉速運行的效率最高，現在改變了轉速整個系統就不能穩定工作而且運行效率更低；能效比最高一定是壓縮機運行在最高效率，那么變頻器在空調行業不是節能省電的代名詞。

變頻器帶來環境污染問題

變頻器產生的環境污染包括電網諧波污染、無線電干擾、PWM電磁噪音等，變頻器是電氣系統的高污染產品，沒有添置有效環保治理的變頻器會帶來無窮的后患，因此變頻器用戶需要投資做技術改造，所以變頻器不是綠色產品。

變頻器是驅動電機的殺手

變頻器驅動電機帶來的負面影響非常大，電機異常發熱，PWM電磁噪音，線圈高頻突波電壓絕緣破壞，感應軸電流破壞軸承壽命，高載波頻率導致鐵損增加造成效率下降，調速導致冷卻風扇效率下降，驅動電機壽命大幅度縮短是變頻器用戶常見的問題。

變頻器用戶的技術改造

解決變頻器環境污染問題是矛盾的投資，因為治理效果與投入資金正比，與運行效率反比，也就是說要解決環境污染的問題要投入很大的資金，但是以后的電費將不斷升高。所以尋找替代品，少用變頻器或不用變頻器才是最好的環境污染解決手段。

多電平變頻器不可能節能

     多電平變頻器驅動系統的運行損耗最少25%左右，比低壓高出10%的損耗是因為多電平必須使用移相變壓器（最高效率90%），因此，付出高昂的成本購買一個有25%運行損耗還帶來無窮的環境污染問題待治理解決可能不是很好的決策。尋找更先進可靠、更高節能效果、更低成本、不會產生環境污染的產品才是上上之選。

變頻器的運行損耗分析：

1自身損耗 變頻器自身損耗約2-4%，IGBT的損耗分為導通損耗以及開關損耗兩種，與載波頻率設置有關，載波頻率越高開關損耗越大，無線電干擾越大，PWM電磁噪音越離開聽覺頻率。

2 輸入變壓器 電網變壓器損耗增加2-5%，由于尖峰電流產生諧波損耗，造成變壓器產生脈沖電壓在線圈上破壞絕緣，諧波同時讓電磁損耗增加，同時，諧波損耗造成變壓器溫升提高，線圈層間短路風險增大。當前電力公司最在意的是變壓器的諧波問題因為已經影響到二次變電所的可靠性。

3 諧波抑制器 直流電抗器損耗2-5%，抑制效果越好損耗越大，中大功率變頻器必須匹配適當的功率因數補償也就是諧波抑制裝置，降低脈沖電流。

4 交流電抗器 交流電抗器損耗2-5%，抑制效果越好損耗越大，交流電抗器在中大功率產品必須匹配降低諧波電流。

5 電磁抑制器 無線電干擾（EMI）抑制器每一個發熱損耗約2-3%，抑制效果越好損耗越大。

6 驅動電線 線損增加約0.5-1%，與電纜線長度與載波頻率成比例；變頻器與電機之間的電纜線由于PWM高頻載波會有集膚效應現象導致發熱線損增加。

7 驅動電機 電機損耗增加6-10%左右，PWM載波頻率導致定子鐵損增加電機發熱溫升提高10%左右，PWM產生脈沖電壓導致線圈絕緣劣化，潮濕環境導致軸承放電腐蝕現象嚴重，電機PWM電磁噪音導致工作人員耳背聽力受損。

8 移相變壓器 中高壓都必須增加一個移相變壓器，而移相變壓器運行在滿載情況下最高效率只有90%，所以中高壓變頻器的運行損耗增加25%左右，這是最基礎的損耗。

9 電機及附屬裝置發熱導致溫升提高導致車間空調用電提高。

10 負載效率降低 流體、液壓、電磁閥控制負載都是定速運行才能最長壽命最高效率運行，變頻器改變驅動電機的轉速意味著負載效率曲線下滑，故障率增加。

通過變頻器系統十種損耗分析可以知道使用變頻器會增加耗電量及電網污染問題，因此在流體、液壓、電磁閥控制節能驅動控制應用變頻器時應該再做節能改造找回15%運行損耗，并作技術改造解決電網環境污染的問題。在流體、液壓、電磁閥驅動控制系統使用瘦斯達替代變頻器節能驅動控制是最佳選擇，同時解決了變頻器節能改造與技術改造問題。

變頻器只用軟起動功能，流體機械負載無法作調速功能使用

由于流體、液壓、電磁閥控制負載是定速運行不能調速，調速將會降低運行效率并導致故障，因此空氣壓縮機、風機、水泵、冷凍機、流體、液壓、電磁閥控制負載（例如：注塑機）的變頻器都只用到軟起動的功能，配合上下限極限開關來調整做功，而不是使用在變頻調速功能，因此變頻器實際上根本沒有必要，流體、液壓、電磁閥控制負載采用變頻器驅動不但不使用變頻調速功能而且增加15%的運行損耗以及帶來的電網諧波污染及電機壽命降低等不良反應，流體、液壓、電磁閥控制使用變頻器根本無法實現節能驅動功能，因此流體、液壓、電磁閥控制負載使用變頻器的場合都必須再使用瘦斯達來作節能改造。

使用變頻器達不到節能預算效果

節能必須整個供電系統同時考慮，每增加一個裝置必然會產生消耗，變頻器也是一樣，運行損耗達到15%左右，而中高壓變頻器的基本損耗最小25%，如果考慮變頻器的運行損耗這樣的節能改造還能夠達到節電預期效果嗎？

結論：

瘦斯達電機驅動裝置在流體、液壓、電磁閥控制負載的應用比變頻器還要節能省電，節電率高出15%以上，中高壓等級節電率高出25%以上而且沒有電網環境污染問題，瘦斯達替代變頻器節能驅動的節能效果更好，成本更低，可靠性更高。

變頻器節能改造與技術改造最佳方案

瘦斯達產品替代變頻器在流體、液壓、電磁閥控制驅動系統，采用間歇式起?？刂婆月愤\行，運行效率提高15%以上，在中高壓等級替代多電平技術變頻器可找回25%的運行損耗。達到變頻器節能改造的目的；瘦斯達采用旁路運行沒有電網諧波污染及無線電干擾問題徹底解決諧波污染無線電干擾等電網環境污染問題，保護驅動電機以及負載免于變頻器產生的突波電壓過溫度損壞還原驅動系統的正常壽命。

備注：1. 以上變頻器指的是未經有效環保治理的產品2流體機械泛指帶有儲能裝置的產品。.3. 不同技術不同品牌的變頻器其損耗不一定相同，但是基本原理相同。4.變頻器污染嚴重性與電網容量大小有關。5 變頻器的損耗與載波頻率正比關系。