变频器到底节不节电 点击：1637 | 回复：42
"160KW风机电机加装200KW变频器，没有装变频器之前，电机电流时180左右，加装变频器以后一直在46HZ运行，没有动过，频率太低电机发热太厉害，而且风量跟不上需要。"
1、“电机发热太厉害”，变频器输出pwm波形，正弦基波的与谐波的幅度比是多少？
2、电机发热厉害，说明电机的效率明显下降；
3、“风量跟不上需要”，说明此系统风量调节范围不是很大，如果用风门调节流量会很好！
4、不信你可以把变频器去掉，用风门调节流量，看看电流表的电流变化就知道用变频器不省电，还费电！
5、用风门调节流量时 ，电流减小，是真的用电功率在下降；
刘老师问题提的相当尖锐。但是要真正搞懂刘老师提到的若干概念，不是一件容易的事。有没有一个办法可以将问题搞清楚呢？我认为是有办法的。我亲自做过一些案例，确实也节电，但是像楼主的例子根本没有节电。每个人都根据自己的经验或观念来判断，很难得到一致的结论。我天天看见太阳从东方升起，你讲地球围着太阳转，我才不相信呢？所以靠经验，我们谁也不能说服谁。咱换一个方法，咱找权威数据来说明问题。如果这些权威数据都不能说明问题，我不再争论了。我只想说明在专业厂家是怎么看待变频器损耗的。人家测量的数据是多少？至于变频谐波对电机运行的影响，大家可以自己上网去查资料，不过要能够真正理解，恐怕至少应该能看懂傅立叶变换。风机的特性也不再讨论。只是提醒一点当流量变化时管道阻力也会变化，在一定程度上可以补偿一些风压的变化。另外使用变频器调整风机和泵时，一般选择风压和扬程要稍微大些。比如锅炉要用变频器连续供水正常180米扬程，恐怕要增加到250米扬程。不是什么情况使用变频器都能达到预定效果。
好了，言归正传。今年看到的最好的一本书，就是时空兄推荐的《电气传动自动化技术手册》第三版。我当初就是学习的第一版，但老实说很难懂。第三版容易用多了，它更关注应用问题，所以很实用。
该手册第692页 10.2西门子SIMOVERT 6SE70系列变频器 10.2.1 技术规格和产品数据 表示0-11 书本型和装机装柜型装置的技术数据给出变频器功率因数数据：
基波 >=0.98
综合 0.93-0.96
变频器效率（0.55-2300KW） 0.96-0.98
这里要解释一下，功率因数高是因为构成变频器的器件主要是半导体器件，电容主要是滤波。效率在0.96-0.98也就是本身损耗在2%4%.当然还有更准确的数据。
在第695页 表10-15 6SE70 系列技术规格表1，详细标明变频器的损耗功率，部分摘录如下：（400V级）
额定功率（KW） 输出额定电流（A） 电源电流（A） 变频器订货号 在2.5KHZ时的损耗功率（KW） 损耗%
2.2 6.1 6.7 6SE7016-1EA61 0.11 5
3 8 8.8 6SE7018-0EA61 0.12 4
7.5 17.5 19.3 6SE7021-8EB61 0.21 2.8
15 34 37.4 6SE7023-4EC61 0.47 3.13
22 47 51.7 6SE7024-7ED61 0.71 3.23
30 59 64.9 6SE7026-0ED61 0.85 2.83
45 82 101 6SE7031-0EE60 1.18 2.62
75 146 160 6SE7031-5EF60 1.95 2.6
110 210 231 6SE7032-1EG60 2.68 2.44
160 315 375 6SE7033-2EG60 4.30 2.69
250 510 561 6SE7035-1EK60 7.1 2.84
400 690 759 6SE7037-0EK60 10.2 2.55
从上面数据来看我们用5%作为变频器的损耗估算是足够的，因为上面损耗是变频器在额定功率下的损耗，一般使用要低过以上数值。因为变频器还有一些附件损耗，平时采用5%作为变频器损耗的估计不会与实际差多选，足可以满足一般工程计算。
因为变频器控制单元用电很少（200W吧），变频器功率因数又很高（因为采用PWM技术)实际上变频器损耗确实主要是整流电路和逆变电路的功率单元的损耗。二极管管压降取0.7V，IGBT通态压降取2V，用上面400KW变频器数据计算如下：
1、整流电路损耗=759*0.7*2*3=3187.8W
2、逆变电路损耗=690*2*2*3=8280W
两项合计11467.8W=11.468KW,和厂家数据10.2KW只高12%，这个估算已经是很准的了。
引用 jdmhg 的回复内容：注意:未用变频器的电流是180A,此电流是视在电流,是有功电流和无功电流的矢量和.有功电度表是记录有功电度.而无功电流是不记录的.用了变频器,功率因数提高到95%左右,所以进线电流就下降到150A,这是有功电流，所以有功电度变化不大，但无功电流下降了，减少了线损，提高了整个系统的效率。
1、按jona 说的，工作在46HZ，系统应该节电17%，但是实际上没有；
2、现在工作在46HZ ，电机发热，风力不足，整个系统的效率应该怎么算？
3、“无功电流减小，减小了线损，提高了整个系统的效率”，是正确的吗？
引用 jona 的回复内容：
……实际上变频器损耗确实主要是整流电路和逆变电路的功率单元的损耗。二极管管压降取0.7V，IGBT通态压降取2V，用上面400KW变频器数据计算如下：1、整流电路损耗=759*0.7*2*3=3187.8W2、逆变电路损耗=690*2*2*3=8280W两项合计11467.8W=11.468KW,和厂家数据10.2KW只高12%，这个估算已经是很准的了。
1、变频器的损耗，主要是变流功率管压降损耗，它不计谐波损耗；
2、异步电机接受PWM电流，电机效率的下降、发热损耗，没有计算；
3、变频器工作期间的冷却空调等增加的损耗没有算；
4、输入、输出电抗器的损耗没有算；
5、谐波对电源造成的损耗没有算：
1、变频器的损耗，主要是变流功率管压降损耗，它不计谐波损耗；变频器损耗2%-4%，谐波损耗2%
2、异步电机接受PWM电流，电机效率的下降、发热损耗，没有计算；谐波损耗2%，就是计算的这一部分
3、变频器工作期间的冷却空调等增加的损耗没有算；一般情况不需要，我们在车间温度高达40度的设备上也没有用空调。4、输入、输出电抗器的损耗没有算；直接接变频器输入的电抗器损耗，按西门子规范，电压降<2%；因为电抗器，电阻很小，有功损耗可以不计，国内有很多厂家不安装。
以上使用变频器，传动系统损耗为6-8%，其中谐波损耗占一半。应该注意的是这只是简单型PWM谐波损耗，但是PWM先进算法可以消除5次、7次谐波，谐波损耗可以降到2%以下。
5、谐波对电源造成的损耗没有算：还不知道怎么计算。
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