變頻調速節能量的計算方法
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前已假定電動機系統在使用變頻器調速前后的功率因數基本相同，這樣在計算節能時可不考慮系統功率因數的影響。實際上，在變頻器投入前后，其功率因數可能是不同的，因此，計算的節能量是否考慮變頻器調速前后的功率因數的變化呢？
正弦電路中，功率因數是由電壓U與電流I之間的相位角差決定的。在此情況下，功率因數常用表示。電路中的有功功率P就是其平均功率，即：
用電度表進行計量檢測實際的節能量時，電度表測量的就是電動機系統消耗的有功功率。若原電動機系統的功率因數較低，在使用變頻器后以50Hz頻率恒速運行，這時功率因數有所提高。功率因數提高后，電動機的運行狀態并沒有改變，電動機消耗的有功功率和無功功率也沒有改變。變頻器中的濾波電容與電動機進行無功能量交換，因此變頻器實際輸入電流減小，從而減小了電網與變頻器之間的線損和供電變壓器的銅耗，同時減小了無功電流上串電網。因此計算節能時，應考慮提高功率因數后的節能。
提高功率因數后，配電系統電流的下降率為：
配電系統的電流下降率和配電系統的損耗下降率都是對單臺電動機補償前后電流和損耗而言，不是指配電系統電流和損耗的實際變化。
配電系統的電流下降率和配電系統的損耗下降率都是對單臺電動機補償前后電流和損耗而言，不是指配電系統電流和損耗的實際變化。
下面舉一個典型的事例。
例2：有一臺壓料機，電機功率200kW，安裝在離配電房100多米的地方，計量儀表電壓表p電流表和有功電度表均在配電房。工頻時電機空載工作電流192A；加載時，電機工作電壓356V，電流231A。由于負載較輕，導致電動機的負載率和效率都較低。這時電動機的功率因數可由下式計算：
從本例看，如果單純提高功率因數，無須使用變頻器，只需用電力電容進行就地補償，但倘若還要滿足工藝調速的需要，使用變頻器調速節能是最佳的節能方法，這時的節能量應是線路上的能耗與變頻調速節能之和。
如果原電動機系統的功率因數較高，變頻器投入后功率因數變化不大，可不考慮功率因數變化后線損的影響，就用本文中的（1）～（14）進行計算節能。
四、變頻調速節能計算時需考慮變頻器的效率
GB12668定義變頻器為轉換電能并能改變頻率的電能轉換裝置。能量轉換過程中必然伴隨著損耗。在變頻器內部，逆變器功率器件的開關損耗最大，其余是電子元器件的熱損耗和風機損耗，變頻器的效率一般為95%-96%，因此在計算變頻調速節能時要將變頻器的4%-5%的損耗考慮在內。如考慮了變頻器的損耗本文例1中計算的節能率，就不是36%，而應該為31%-32%，這樣的計算結果與實際節能率更為接近。
五、結束語
一般情況下，變頻器用于50Hz調速控制。不管是平方轉矩特性負載，還是恒轉矩特性負載，調速才能節能，不調速在工頻下運行是沒有節能效果的。有時系統功率因數很低，使用變頻器后也有節能效果，這不是變頻調速節能，而是補償功率因數帶來的節能。本文所述的對變頻調速節能計算方法有極好的實用性。
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