莫要轻言变频器节能

江俊峰

（阳泉煤业集团有限责任公司二矿，山西 阳泉 045000）

随着变频技术的日益成熟，变频器的使用在逐年增加，阳泉煤业集团二矿（下称二矿），集中运输巷皮带、矿井主扇风机、提升机、综采工作面工作溜等，都使用上了变频器。变频器的启动性能、力矩平衡调节技术、频率控制性能在实际应用中均得到了很好的体现。采煤机的牵引系统实现了无极调速与自动控制，为煤矿的现代化、自动化做出了重大贡献。但是，变频器节能效果如何，使用变频器真的就能够大量节能吗？就这个问题笔者想谈一下自己的观点。

1 变频器节能分析

（1）根据物理学能量守恒定律原理分析，电能可以转换为机械能，机械能可以转换成动能、热能。但是能量不会无缘无故产生也不会无缘无故消失。再者，变频器的原理分析也没有节能方面的表述。所以使用变频器节能效果有限，或者说变频器能够节能的话，需要对变频器性能做更深入的理解。为此需要严格的证据来说话。

（2）二矿东斜井强力皮带、集中运输皮带均使用变频器，也曾由于变频器故障而改用软启动设备临时代替。在两种设备带动下的皮带，在同样工况下运行，观察电流的变化可以反映出用电情况。通过向相关单位熟悉两种电器性能的人员了解情况和实际现场观察了解，两种设备在同样工况下电流值确实会有明显变化，不但在电机启动过程中电流相差比较大，而且在正常运行过程中电流相差也较大，这是怎么回事呢?后来一看功率因数表明白了，是无功电流增加造成的。变频器由于要经过整流逆变过程后供给电动机，所以电动机的无功损耗被变频器隔离了。虽然无功电流不会消耗电能，但是对电网是不利的，也会在电网传输过程中造成一部分电能消耗。由此说明变频器对电网功率因数的改善是有贡献的。例如：电流型交直流变频系统，它适用范围较宽，基本上可以适用于各类交流电动机调速，它在任何频率和相应的转速下，功率因数都能保持在0.9以上。从这个结果可以得出结论：①如果掘进设备使用变频器，可以解决远距离供电的难题。②变频器到电动机的距离越短、供电电缆截面越大对节电越有利。

（3）胶带运输机、采煤机、无极绳连续牵引车、矿山架空乘人索道等设备的大坡度工作环境、竖井提升机等设备使用四象限变频器，可进行发电制动回馈电网，减少发热损耗，节能效果明显。

（4）变频器在局扇风机和主扇风机上的应用，实现了风量的方便调节。在变频器调低频率的情况下电流下降很明显，这不就证明变频器的节能了吗？是的，供电电流是降低了，但风机的供风量、风速、风压是不是也降低了很多呢？如果同样的供风量选一台小风机，用同样的能量是不是同样能够满足供风呢？风机风叶调整一个角度，达到同样的风量，电流是不是也会降低呢？主风机电机原来就是同步电机，不存在功率因数改变的因素。变频器能够实现很方便的调节电机速度，这是变频器的真正的优势所在，而不是变频器可以节能。要搞清这些问题需要做严密科学的试验，有待进一步研究得出结论。

2 结论

电动机的变频驱动并不一定能够实现明显的节能目的，这主要是根据电动机的负载情况及负载的运行情况而定。变频器在启动性能，调速性能方面有着不可替代的优势，在生产实践中如果得到合理正确的应用，在节能方面也存在很多的潜在性能可以发掘，但是节能效果是有限的，不是不论什么情况只要使用变频器就可以节能，因此，变频器节能是有条件的、有限的，莫要轻谈。