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西門子變頻調速的原理及西門子電機系統(tǒng)節(jié)能改造(1)
西門子電機是一種應用量大、使用范圍廣的高耗能動力設備。據(jù)統(tǒng)計，我國的總裝機容量約為4億千瓦，年耗電量約為6000億kwh，約占工業(yè)用電的70—80%。我國以中小型電機為主，約占80%，而中小型電機耗損的電量卻占總損耗量的90%。電機在我國的實際應用中，同國外相比差距很大，機組效率為75%，比國外低 10%;系統(tǒng)運行效率為30—40%，比國際先進水平低20—30%。因此在我國中小型電機具有極大的節(jié)能潛力，推行電機節(jié)能勢在必行。
由于西門子異步電機結構簡單、制造方便、價格低廉、堅固耐用、運行可靠，可用于惡劣的環(huán)境等優(yōu)點，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應用。特別是對各行各業(yè)的泵類和風機的拖動上非彼莫屬，因此，拖動泵類和風機的電機節(jié)能工作倍受重視。
隨著科學技術的飛速發(fā)展，特別是電力電子技術、微電子技術、自動控制技術的高度發(fā)展和應用使西門子變頻器的節(jié)能效果更為顯著。它不但能實現(xiàn)無級調速，而且在負載不同時，始終高效運行，有良好的動態(tài)特性，能實現(xiàn)高性能、高可靠性、高精度的自動控制。相對于其它調速方式(如：降壓調速、變極調速、滑差調速、交流串級調速等)，變頻調速性能穩(wěn)定、調速范圍廣、效率高，隨著現(xiàn)代控制理論和電力電子技術的發(fā)展，交流變頻調速技術日臻完善，它已成為交流電機調速的最新潮流。西門子變頻調速裝置(變頻器)已在工業(yè)領域得到廣泛應用。
使用西門子變頻器調速信號傳遞快、控制系統(tǒng)時滯小、反應靈敏、調節(jié)系統(tǒng)控制精度高、使用方便、有利于提高產(chǎn)量、保證質量、降低生產(chǎn)成本，因而使用變頻器是廠、礦企業(yè)節(jié)能降耗的首選產(chǎn)品。
西門子變頻電機節(jié)電器是一種革命性的新一代電機專用控制產(chǎn)品，基于微處理器數(shù)字控制技術，通過其內置的專用節(jié)電優(yōu)化控制軟件，動態(tài)調整電機運行工程中的電壓和電流，在不改變電機轉速的條件下，保證電機的輸出轉矩與負荷需求精確匹配，從而有效避免電機因出力過度造成的電能浪費。
西門子交流電動機是當前應用最廣泛的電機，約占各類電動機總數(shù)的85%，它具有結構簡單、價廉、不需維護等優(yōu)點，但它的弱點是調速困難，因而在許多應用場合受到限制或借助機械方式來實現(xiàn)調速。
西門子變頻器就負載類型而言主要有兩方面的典型應用：1、恒轉矩應用;2、變轉矩應用。就應用的目的而言主要有：1、以改進工藝為主要目的，確保工藝過程中的最佳轉速、不同負載下的最佳轉速以及準確定位等。以其優(yōu)良的調速性能，提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質量、提高舒適性，使設備合理化，適應或改善環(huán)境等。2、以節(jié)能為主要目的——以流量或壓力需要調節(jié)的風機、泵類機械的轉速控制來實現(xiàn)節(jié)能改造效果非常顯著。