变频器用户需要再做节能改造与技术改造

20221020V1 戴政耀

变频器自身运行损耗15-25%

变频器驱动系统因为自身有损耗，电气系统受到严重的影响造成无法正常工作，整个电气系统运行效率下降15%左右，中高压应用多电平变频器产生的损耗高达25%左右，这些损耗都被忽略掉了，因此变频器用户必须节能改造，避免使用变频器这种低效产品来节能驱动控制，因此变频器运行效率很低，变频器用户需要再做节能改造。

高效电机不再高效

使用变频器驱动的高效电机、超高效电机或节能电机都变成低效电机，变频器驱动系统都无法达到三相异步电动机经济运行GB/T12497,因为变频器驱动导致电机的效率劣化，特性完全改变，所以变频器不是节能产品。

流体机械不能使用变频器

变频器制造厂大量宣传对流体机械的节能驱动效果，大量变频器被应用于流体机械负载节能驱动，但是，变频器用户最后发现不但不节电还支付更多的电费（因为变频器运行损耗没有计算到），环境污染问题严重（因为变频器环境污染问题制造厂没有提到），但是最重要的原因是流体机械负载原始设计都是定速运行不允许调整转速，而且，流体机械驱动系统已经设计在最高运行效率，调速后整个系统无法正常工作，运行效率大幅度降低；所以变频器只能当作软起动来使用，而变频器不能旁路运行导致运行损耗提高，所以流体机械应用变频器驱动不可能节能省电而是更浪费电。

空调行业不适合使用变频器

在空调制冷行业也是变频器的重灾区，很多家电制造厂都吹嘘使用变频器，大家误解变频器是节能省电的最佳驱动器，实际上扣除约15%的运行损耗以及环境污染问题治理能够节电几乎不可能，再加上压缩机都是设计在额定转速运行的效率最高，现在改变了转速整个系统就不能稳定工作而且运行效率更低；能效比最高一定是压缩机运行在最高效率，那么变频器在空调行业不是节能省电的代名词。

变频器带来环境污染问题

变频器产生的环境污染包括电网谐波污染、无线电干扰、PWM电磁噪音等，变频器是电气系统的高污染产品，没有添置有效环保治理的变频器会带来无穷的后患，因此变频器用户需要投资做技术改造，所以变频器不是绿色产品。

变频器是驱动电机的杀手

变频器驱动电机带来的负面影响非常大，电机异常发热，PWM电磁噪音，线圈高频突波电压绝缘破坏，感应轴电流破坏轴承寿命，高载波频率导致铁损增加造成效率下降，调速导致冷却风扇效率下降，驱动电机寿命大幅度缩短是变频器用户常见的问题。

变频器用户的技术改造

解决变频器环境污染问题是矛盾的投资，因为治理效果与投入资金正比，与运行效率反比，也就是说要解决环境污染的问题要投入很大的资金，但是以后的电费将不断升高。所以寻找替代品，少用变频器或不用变频器才是最好的环境污染解决手段。

多电平变频器不可能节能

     多电平变频器驱动系统的运行损耗最少25%左右，比低压高出10%的损耗是因为多电平必须使用移相变压器（最高效率90%），因此，付出高昂的成本购买一个有25%运行损耗还带来无穷的环境污染问题待治理解决可能不是很好的决策。寻找更先进可靠、更高节能效果、更低成本、不会产生环境污染的产品才是上上之选。

变频器的运行损耗分析：

1自身损耗 变频器自身损耗约2-4%，IGBT的损耗分为导通损耗以及开关损耗两种，与载波频率设置有关，载波频率越高开关损耗越大，无线电干扰越大，PWM电磁噪音越离开听觉频率。

2 输入变压器 电网变压器损耗增加2-5%，由于尖峰电流产生谐波损耗，造成变压器产生脉冲电压在线圈上破坏绝缘，谐波同时让电磁损耗增加，同时，谐波损耗造成变压器温升提高，线圈层间短路风险增大。当前电力公司最在意的是变压器的谐波问题因为已经影响到二次变电所的可靠性。

3 谐波抑制器 直流电抗器损耗2-5%，抑制效果越好损耗越大，中大功率变频器必须匹配适当的功率因数补偿也就是谐波抑制装置，降低脉冲电流。

4 交流电抗器 交流电抗器损耗2-5%，抑制效果越好损耗越大，交流电抗器在中大功率产品必须匹配降低谐波电流。

5 电磁抑制器 无线电干扰（EMI）抑制器每一个发热损耗约2-3%，抑制效果越好损耗越大。

6 驱动电线 线损增加约0.5-1%，与电缆线长度与载波频率成比例；变频器与电机之间的电缆线由于PWM高频载波会有集肤效应现象导致发热线损增加。

7 驱动电机 电机损耗增加6-10%左右，PWM载波频率导致定子铁损增加电机发热温升提高10%左右，PWM产生脉冲电压导致线圈绝缘劣化，潮湿环境导致轴承放电腐蚀现象严重，电机PWM电磁噪音导致工作人员耳背听力受损。

8 移相变压器 中高压都必须增加一个移相变压器，而移相变压器运行在满载情况下最高效率只有90%，所以中高压变频器的运行损耗增加25%左右，这是最基础的损耗。

9 电机及附属装置发热导致温升提高导致车间空调用电提高。

10 负载效率降低 流体、液压、电磁阀控制负载都是定速运行才能最长寿命最高效率运行，变频器改变驱动电机的转速意味着负载效率曲线下滑，故障率增加。

通过变频器系统十种损耗分析可以知道使用变频器会增加耗电量及电网污染问题，因此在流体、液压、电磁阀控制节能驱动控制应用变频器时应该再做节能改造找回15%运行损耗，并作技术改造解决电网环境污染的问题。在流体、液压、电磁阀驱动控制系统使用瘦斯达替代变频器节能驱动控制是最佳选择，同时解决了变频器节能改造与技术改造问题。

变频器只用软起动功能，流体机械负载无法作调速功能使用

由于流体、液压、电磁阀控制负载是定速运行不能调速，调速将会降低运行效率并导致故障，因此空气压缩机、风机、水泵、冷冻机、流体、液压、电磁阀控制负载（例如：注塑机）的变频器都只用到软起动的功能，配合上下限极限开关来调整做功，而不是使用在变频调速功能，因此变频器实际上根本没有必要，流体、液压、电磁阀控制负载采用变频器驱动不但不使用变频调速功能而且增加15%的运行损耗以及带来的电网谐波污染及电机寿命降低等不良反应，流体、液压、电磁阀控制使用变频器根本无法实现节能驱动功能，因此流体、液压、电磁阀控制负载使用变频器的场合都必须再使用瘦斯达来作节能改造。

使用变频器达不到节能预算效果

节能必须整个供电系统同时考虑，每增加一个装置必然会产生消耗，变频器也是一样，运行损耗达到15%左右，而中高压变频器的基本损耗最小25%，如果考虑变频器的运行损耗这样的节能改造还能够达到节电预期效果吗？

结论：

瘦斯达电机驱动装置在流体、液压、电磁阀控制负载的应用比变频器还要节能省电，节电率高出15%以上，中高压等级节电率高出25%以上而且没有电网环境污染问题，瘦斯达替代变频器节能驱动的节能效果更好，成本更低，可靠性更高。

变频器节能改造与技术改造最佳方案

瘦斯达产品替代变频器在流体、液压、电磁阀控制驱动系统，采用间歇式起停控制旁路运行，运行效率提高15%以上，在中高压等级替代多电平技术变频器可找回25%的运行损耗。达到变频器节能改造的目的；瘦斯达采用旁路运行没有电网谐波污染及无线电干扰问题彻底解决谐波污染无线电干扰等电网环境污染问题，保护驱动电机以及负载免于变频器产生的突波电压过温度损坏还原驱动系统的正常寿命。

备注：1. 以上变频器指的是未经有效环保治理的产品2流体机械泛指带有储能装置的产品。.3. 不同技术不同品牌的变频器其损耗不一定相同，但是基本原理相同。4.变频器污染严重性与电网容量大小有关。5 变频器的损耗与载波频率正比关系。