變頻器原理
變頻器原理（英文Variable-frequency Drive，簡稱VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的原理，通過改變電機(jī)工作電源頻率的方式來控制交流電動機(jī)的電力控制設(shè)備。我們使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過變壓器變壓，整流濾波后得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95%左右。
空壓機(jī)變頻節(jié)能改造
一、空壓機(jī)的工作原理
空壓機(jī)的工作原理是由一對相互平行齒合的陰陽轉(zhuǎn)子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化，空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè)，實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過程。
二、特點(diǎn)及分類
1.常見的壓縮機(jī)的種類根據(jù)使用場合的不同，壓縮機(jī)大致有以下幾類：
①空氣壓縮機(jī)用于為有關(guān)的設(shè)備提供壓縮空氣；
②冷凍壓縮機(jī)用于冷凍、冷藏及制冰等場合；
③空調(diào)壓縮機(jī)用于制冷、循環(huán)及鼓風(fēng)等；
④特殊氣體壓縮機(jī)如氧氣、氮?dú)饧鞍睔鈮嚎s機(jī)；
⑤壓縮機(jī)
2.壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式歸納起來，壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)形式大致有以下幾種：
①單缸單電動機(jī)式
②多缸多電動機(jī)式
③單電動機(jī)渦輪式
④單電動機(jī)透平式
3.拖動系統(tǒng)的特點(diǎn)：
①機(jī)械特性具有恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)，故電動機(jī)的軸功率P與轉(zhuǎn)速n 成正比。
②大多處于長時間連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，但負(fù)載大小常有變動，為連續(xù)變動負(fù)載。
③飛輪力矩大，故要求有較大的啟動轉(zhuǎn)矩。
④啟動次數(shù)少，對升、降速時間無要求。
⑤大多有自動卸載與加載裝置，在自動卸載或裝載時，負(fù)載將突變。
4.壓縮機(jī)的主要控制對象是空氣的壓力，在冷凍或冷卻系統(tǒng)中，常常以溫度作為控制參量。常見的控制方式有：
①手動調(diào)節(jié)輸入或輸出口的閥門開度；
②用機(jī)械方式進(jìn)行自動卸載與加載控制；
③通過改變?nèi)~片的角度來調(diào)節(jié)壓力或流量等等。
5.壓縮機(jī)的原拖動系統(tǒng)大多采用單電動機(jī)拖動，電動機(jī)本身不調(diào)速。
三、存在的主要問題
原系統(tǒng)由于電機(jī)不允許頻繁啟動，導(dǎo)致在用氣量少的時候電機(jī)仍然要空載運(yùn)行，浪費(fèi)電能。經(jīng)常卸載和加載導(dǎo)致整個氣網(wǎng)壓力經(jīng)常變化，不能保持恒定的工作壓力。
四、變頻改造的必要性
1.從節(jié)能的角度看：
①由于壓縮機(jī)不能排除在滿負(fù)載狀態(tài)下長時間運(yùn)行的可能性，所以，只能按需求來決定電動機(jī)的容量，故設(shè)計(jì)容量一般偏大。在實(shí)際運(yùn)行中，輕載運(yùn)行的時間所占的比例是非常高的。如采用變頻調(diào)速，可大大提高運(yùn)行時的工作效率。因此，節(jié)能潛力很大。
②有些調(diào)節(jié)方式（如調(diào)節(jié)閥門開度和改變?nèi)~片的角度等），即使在需求量較小的情況下，也不能減小電動機(jī)的運(yùn)行功率。采用了變頻調(diào)速后，當(dāng)需求量較小的情況下，可降低電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，減小電動機(jī)的運(yùn)行功率，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2.從運(yùn)行質(zhì)量的角度看：
單電動機(jī)拖動系統(tǒng)大多不能根據(jù)負(fù)載的輕重連續(xù)地調(diào)節(jié)。而采用了變頻調(diào)速后，則可以十分方便地進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，能保持壓力、流量、溫度等參數(shù)的穩(wěn)定，從而大大提高壓縮機(jī)的工作性能。
五、系統(tǒng)改造基本原理：
壓縮機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)通常以輸出壓力作為控制對象，由壓力傳感器取出的反饋信號，接至PI調(diào)節(jié)器，與預(yù)制的壓力給定信號相比較，經(jīng)PID調(diào)節(jié)后控制變頻器的頻率輸出，從而決定電動機(jī)的工作轉(zhuǎn)速。因?yàn)樽冾l調(diào)速器本身具有PID調(diào)節(jié)功能，所以可以不用外接PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)，這樣更能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
六、改造后的效益
1.節(jié)能
變頻器控制壓縮機(jī)與傳統(tǒng)控制的壓縮機(jī)比較，能源節(jié)約是有實(shí)際意義的，根據(jù)用氣量需求來供給的壓縮機(jī)工況是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。一般節(jié)能效果在15％以上，全部投資在6至18個月就能全部收回。
2.提高壓力控制精度
變頻控制系統(tǒng)具有準(zhǔn)確的壓力控制能力。使壓縮機(jī)的空氣壓力輸出與用戶空氣系統(tǒng)所需的氣量相匹配。變頻控制壓縮機(jī)的輸出氣量隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變而改變，有效地提高了工況的質(zhì)量。儲氣罐壓力波動范圍可以穩(wěn)定在0.1MPa，大大提高給現(xiàn)場的供氣質(zhì)量。
3.延長壓縮機(jī)的使用壽命
變頻器對壓縮機(jī)實(shí)行完全的軟起動，且起動加速時間隨時調(diào)整，大大減少起動時對壓縮機(jī)的電器部件和機(jī)械部件所造成的沖擊，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，使壓縮機(jī)的使用壽命延長。此外，變頻控制能夠減少機(jī)組起動時電流波動，這一波動電流會影響電網(wǎng)和其它設(shè)備的用電，變頻器能夠有效的將起動電流的峰值減少到程度。
變頻器行業(yè)的方向在哪里
如果說，不少民族變頻器品牌是通過行業(yè)機(jī)賺得一桶金，后來繼續(xù)堅(jiān)持走行業(yè)路線的企業(yè)卻并不多，絕大部分企業(yè)在賺得一桶金之后，都開始轉(zhuǎn)向通用產(chǎn)品的開發(fā)，試圖以高性價比來爭奪控制在外資品牌手中的市場。確實(shí)，在市場啟動的初期，這一措施確實(shí)起到了一定的作用，民族變頻器的市場份額迅速上升到了25%-30%.此后多年，這一數(shù)據(jù)沒有太大變化，形成了一個新的平衡局面。造成這一現(xiàn)象的一個重要原因，也是我國國產(chǎn)變頻器企業(yè)的軟肋，那就是技術(shù)比較弱。起步晚，技術(shù)落后造成了我國國產(chǎn)變頻器在變頻器市場上的競爭處于不利地位，不僅是鋼鐵行業(yè)、軌道交通等對技術(shù)要求很高的行業(yè)國產(chǎn)變頻器很少進(jìn)入，就算是一些對技術(shù)要求不太高而又被某些外資品牌先入為主的細(xì)分行業(yè)，民族品牌也很難進(jìn)入。
據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)顯示，我國變頻器市場潛力或超過1200億，因變頻器被廣泛應(yīng)用于不同的工業(yè)領(lǐng)域，所以也促進(jìn)我國國產(chǎn)變頻器企業(yè)轉(zhuǎn)型專攻與細(xì)分后的行業(yè)市場，而這一轉(zhuǎn)變也帶動了整體產(chǎn)業(yè)鏈向行業(yè)市場細(xì)分趨勢的發(fā)展。
行業(yè)市場細(xì)分可以促進(jìn)我國國產(chǎn)變頻器企業(yè)從傳統(tǒng)粗獷的生產(chǎn)模式升級為專精于某一行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展模式，有利于我國變頻器產(chǎn)業(yè)鏈的化、精準(zhǔn)化，同時通過細(xì)分的市場領(lǐng)域可避免國內(nèi)變頻器生產(chǎn)企業(yè)雷同、重復(fù)的低端競爭，有利于我國變頻器產(chǎn)業(yè)鏈健全完整的發(fā)展。
近幾年來，通用變頻器的利潤率越來越低，曾經(jīng)有某些企業(yè)笑言，做低壓變頻器就等于做搬運(yùn)工，因此，低壓變頻器企業(yè)逐漸關(guān)注某些行業(yè)的機(jī)型，挖掘相關(guān)的市場，保持一定的利潤率。然而近一年多以來，在與客戶的交流中，我們感覺關(guān)于細(xì)分行業(yè)方面又有了新的變化，細(xì)分行業(yè)進(jìn)一步深入，不再滿足于一般的大分類行業(yè)的機(jī)，更關(guān)注具體應(yīng)用的工藝，在三四級細(xì)分行業(yè)有所作為。