变频器的发展对企业生产技术的影响

殷宁涛 刘少华

前言

变频器是应用变频技术与微电子技术，然后通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器在企业的一些机器设备中应用非常广泛，比如我们听说的变频空调，这样的空调比普通空调更加节能；变频也会运用在风机、水泵等领域，都会极大的节约资源，对于企业节省成本，增加生产效率非常关键。本文主要介绍变频器的特点，介绍其对企业生产的应用，探讨其对企业发展的帮助。

一、变频器概况

变频器是应用变频技术与微电子技术，然后通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频顾名思义就是改变机器在使用的过程中改变工作的频率，以提高机器的工作效率，实现机器节能的目的。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。其主要可以分为两类，电压型变频器和电流型变频器，首先电压型变频器，主要的功能是将电器设备使用的交流电源变为直流电源后机器在进行使用。而电流型变频器是通过将直流电流源变为交流的电流源。

以往的机器在使用过程中其频率都是固定的，即使机器处于不同的运行状态，实际中很多机器在大部分时候是处于无功功率阶段，大量的无用功率处于电路当中，造成机器的使用效率降低，带来浪费，并且这样不断损耗能量，而且还会损害机器设备让电路发热，并且这种功率因素降低还会导致整个电网中的有用功的功率降低，带来的能源损耗更为严重。我们根据实际的机器的运行情况，我们可以合理的设计机器的运行频率，从而改变功率因素实现补偿性的节能。

二、变频器对于电动机的影响

我们更进一步的分析电动机，探讨变频器是如何改变电动机的能耗的。一般的电动机使用都会有一个额定电压，可能电压会在一定的范围波动，但是不会很大，如果我们保证电动机的电压不变，改变电动机的频率，假设频率降低，那么就一位置电动机内部线圈的磁通量会变大，如果频率降低的比较多，磁通量由于过大可能会让电动机内部的线圈烧毁。所以我们常说的变频器改变电动机的工作频率不是一味的只改变电动机的频率，还需要根据实际情况改变电动机的工作电压，从而是电动机内部的线圈中的磁通量处于合理的范围之内。

在另一方面，我们假定电动机的输出功率一定，那么当我们的工作电压降低的时候，就意味着工作电流增大。理论上当频率下降的时候，电压会下降，那么电流就会增加，不过，只要我们保证发动机在低速状态，然后保证电动机的转矩相同，此时改变频率，降低电压，工作的电流就不会有太大的改变，这样就可以实现总功率的降低，节约能源。

三、变频器对企业生产技术的影响

（一）变频器的使用可以使企业设备实现软启动

此外，我们清楚，电器设备在启动的时候的功耗是最大的，往往在启动的瞬间消耗的能量是其额定功率的数十数百倍，造成很大的能量损耗，变频的另一个功能就是实现电器设备的软启动。变频器的软启动功能，以往设备在刚启动的时候就需要达到运行的目的，如今的概念是，设备的启动是一个过程，设备在通电之后，其内部的电流是从0逐渐增大的，然后在从0增大到额定电流的过程中，设备其实是没有运行的，这个过程可能几十秒，也可能是几分钟，这样延迟启动的影响相比较机器瞬间启动对设备带来的冲击要小很多很多，这个过这延长了设备和阀门的使用寿命。

在另一方面，我们了解，如果一个企业又1000台设备，每台设备的额定电流为10A左右，那么也就是说我们企业的总线路需要满足10000A的基本要求。不过如果我们企业的设备一起开启，设备的开启状態时候的电流可能会达到额定电流的10倍以上，那么就意味着，企业为了满足电路运行的瞬时要求，需要将企业的总线路满足10*10000A的要求，显然这极大的增加了企业安装线路的成本。通过软启动可以有效的让企业运行的实际电路峰值和启动峰值一样，减少不必要的浪费。

（二）变频器技术给企业设备创新带来新的方向

企业设备一直都是寻求节约能源，并且高效。以往我们在探究能源的解决时候，是从设备本身出发，研究出更好的步骤，通过优化流程来节约，不过变频器的广泛应用为企业的设备穿行带来新的发展方向。设备在被设计的时候不必要一味按照功耗指标来了，可以有更大的发挥空间。变频器在设备中的应用一定程度上相互独立的，它的存在可以让设备根绝的节约资源，而不会对设备产生过多的限制。

此外，以往因为功率的考虑，会放弃设备中的一些关键器件的使用，因为功率原因导致设备整体质量的降低，而在之后的设计中可以有所缓解这种情况的发生，使得企业在设备设计的时候可以更加得游刃有余。

（三）变频器的使用可以优化企业内部电力资源的配置

企业当中的设备的运行不一定需要全都是一个步子，所有的设备一起开启，一起关闭，一起100%运行，一起50%运行，借助变频器的功能，我们可以统筹整个企业的生产进度。变频的控制在一定程度上就代表着机器的运行情况，我们通过对于生产产量的把握，可以计算出总的机器运行情况，而实际执行机器的运行性能就需要变频器来控制，无论是控制机器的电源频率还是电流频率，最终只要让企业所有设备总的效率满足要求就可以了。这样以来，就能够让变频器发挥其优化配置企业内部资源的巨大作用，为企业节省成本。

四、总结

通过上文的分析，我们大概大的了解了变频器的原理，然后也基本的掌握了变频器在企业生产中的应用。总的来说，变频器的使用可以有效的降低企业的能耗，节省企业的生产成本，并且会为企业设备的生产创新带来新的方向，为企业内部资源的优化配置的实现提供了可能。

（作者单位：洛玻集团龙海电子玻璃有限公司；东莞新科技术研究开发有限公司）