有奖竞答｜你知道变频器是如何节能嘛？

由于全球碳排放的影响，导致全球平均气温升高，异常天气的发生、农作物生产力的下降、对生态系统的影响和海平面上升，造成人类居住环境发生了各种令人担忧的变化，为防止全球变暖（减少CO2排放)，节能是当务之急。

目前国家也在大力倡导实施节能减排。能源消费强度和总量双控会进一步强化，节能监察和执法力度或有增大，企业等也需要降低能耗。

电机在我们生活的社会中无处不在。例如空调设备(大厦、购物中心、工厂等)。工业电力拖动，电梯/自动扶梯，传送带，立体停车场等等。由于电机的广泛使用，在全球总耗电量中，搭载电机的设备的耗电量占46%。

目前，我国电机保有量约17亿千瓦，总耗电约3万亿千瓦时，占社会总用电的64%，其中工业领域电机总用电量为2.6万亿千瓦时，约占工业用电的75%。

因此工信部要求强制淘汰高耗能落后的电机，为提高能效作为重要的节能措施。除了淘汰高耗能落后的电机合理使用变频器也能降低能耗。

降转矩负载特性：转速越低，转矩越低。

与工频运行相比，对降转矩负载的设备（风机类）进行变频器控制，有望获得显著的节能效果。对于以风扇、风机、泵为代表的降转矩负载来说，随着转速的降低，所需转矩以平方的比例下降。

所以低频时的负载电流很小,即使选用普通异步电动机也不会发生过热现象，因此一般的风机水力机械很适合变频器进行驱动。

标准电机通常不可变速，为了使其控制的物体速度可变，传统用工频（50hz）电源直接驱动时的风量或水量调节方式落后。风机、泵类调节大部分仍采用阀门机械节流方式等降低风量或水量。由于电机以恒定速度运行，因此即使降低风量和水量，耗电量也几乎不会下降，容易产生能源的浪费。

变频器通过降低输出频率，进而降低电机转速，以调节风量为例。通过减小风量，可大幅减少耗电。变频器运行为何节能？

根据流体力学，功率=压力×流量，流量和转速的一次方是成正比的，压力与转速的平方是成正比的，功率和转速的立方成正比，如果说水泵效率固定的话，当调节流量下降时，转速就会成比例下降，输出的功率也就成立方关系下降，所以说，风机的转速与电机耗电功率是近似立方比关系。

举个例子，一台功率是55kW的风机，将它的转速调到原来转速的80%的时候，它的耗电量是28kW/h，省电率是48%。但是如果将转速调到原来的50%的时候，耗电量就变成了6kw每小时，省电率达到87%。

用变频器控制电机与通过电机商用运行（工频电源）和制动获得中间速度的控制电机方式相比，使用变频器进行可变速运行能够实现显著的节能。但是如果控制的风量需要为100%时。此时变频器自身也需要耗能，所以此时耗电量会稍大于商用电源（工频电源）驱动。

在产品的加工制造业以及工业生产中，泵类、风机等设备的应用范围越来越广泛，其在电能上的消耗以及挡板、阀门等一些设备的节流损失，还有对它们的日常的维修和维护的费用几乎占成本的20%，这是一笔不小的生产费用的开支，随着经济的发展，改革不断深入，市场竞争不断加剧，节能降耗也逐渐成为了提高产品质量和降低生产成本的一个重要手段。