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隨著智能制造2025的提出，實現生產智能化，制造自動化，已經逐漸成為生產制造業的主要目標。

智能制造駕駛艙

這直接推動了各類型的電磁驅動器（以下簡稱電機）在生產中的使用，各行業都投入巨資將生產流程打造的更智能、更精密、更準確、更快速、更節能，也使電機一躍成為真正的全球用電大戶，在10年內從占全球總用電量的40%提升到70%左右。其中，在家庭用電中制熱與制冷設備占用了家庭總用電量的70%以上[1]，在生產企業中更是達到了90%以上的能耗。

但是，制造業的進步，也進一步加劇了能源消耗，如何降低能源消耗，減少碳排放是智能制造面臨的新課題，現階段這個課題最優的求解方式就是直接降低電機的能源消耗。

技術的進步，使電機在制冷、供暖、空氣循環、民用汽車、工業運輸、原油等領域得到了廣泛應用，而變頻器是電機節能與性能控制的核心。

變頻器可以在保證滿足使用需求的前提下，勻速調整電機運行速度，將電機運行速度降到最低，低轉速能直接降低電機耗電量。

與傳統的電機定速運行模式相比，變頻器在滿足電機轉速的同時能將能耗降低30-70%左右，其中使用最多的風扇和水泵類可降低30%-50%左右，抽油機約35%，壓縮機可達40%，運輸載具在50-70%左右（配合優秀的電腦控制，某些運行階段可達90%以上）[2]。

接下來我們將由淺入深了解什么是變頻器，變頻器在各行業中的應用以及變頻器在使用中可能遇到的問題以及解決方案。

1.什么是變頻器?

變頻器是一種額外接入電機電力系統中的電氣設備，通過調節提供給電動機的電流頻率來控制電機的轉速，也可稱為脈寬調制控制器、可調速驅動器、變頻驅動器、交直流電機控制器、交流電機控制器、交直交電機控制器、逆變電流電機控制器、可變電壓可變頻率驅動器等。

常見的變頻器外觀

2. 變頻器的基本原理

如下圖所示，變頻器通過整流器將輸入的交流電轉換為直流電，然后將經過濾波的電壓平滑輸入到逆變器，最后輸出給電機。

變頻器的基本原理

3. 使用變頻器的好處

在使用變頻器后，主要優勢有如下幾點：

1)       提供軟啟動功能，降低電機啟動電流，使之不會產生浪涌，從而減少電機的機械應力并提高電機的穩定性；

2)       降低了電網搭建難度，無需考慮電機啟動時電流對電網的沖擊；

3)       降低了電機運行時對電網產生的諧波干擾；

4)       實現無級調速（實際使用中可搭配速度感應器、PLC等做到自動無級調速）；

5)       按需降速，降低功耗；

6)       可以提高整個電力系統的功率因數；

7)       有序的監控系統性能，將能耗比做到量化；

      下一次我們將談到變頻器在供暖系統、制冷系統、空壓機、抽油機中的應用，最終我們會探討到變頻器在各行業中應用與可能產生的一些問題，并且提出一些解決方案，感謝您的閱讀。

本節參考資料：

[1] Waide P ， Brunner C U . Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems[J]. Iea Energy Papers, 2011.

[2] Goetzler, William, Sutherland,等. Energy Savings Potential and Opportunities for High-Efficiency Electric Motors in Residential and Commercial Equipment[J]. 2013.