摘要：节能环保，促进可持续发展是时代的要求，只有跟随社会的发展，适应时代发展的要求，才能促进经济建设和国家发展。变频器便在节约能源和环境保护方面发挥了不可忽视的作用。变频器不仅有卓越的调速性能，在能源节约和电力环保方面也有显著成就，是节约能源的高新技术。本文先从变频器的原理、相关应用以及发展历程做了相关介绍，从而针对变频器在能源节约和电力环保方面发挥的作用进行了分析探讨。
关键词：变频器；环境保护；能源节约
引言
节能环保，促进可持续发展是当下时代的主题，为实现节能环保，促进可持续发展，不仅需要大力宣传节能的必要性，普及节能的相关知识，更要在推广节能技术方面下下功夫。随着和越来越多的环保新技术应运而生，我们需要从这些新技术中进行挑选，将最为合理和效果最为显著的技术大力普及。变频器技术便符合了这些条件，通过对电机进行变频调速，降低了能源消耗，促进了环境保护。也就是说我们需要广泛应用和推广变频器技术，让有效能源最大限度的发挥作用，来实现节能环保。综上所述，实现节能环保，促进可持续发展，不仅需要国家政策的支持和公众节能意识的提高，更需要实现变频器的普及
1.变频器技术的应用概况和相关介绍
1.1变频器的基本应用概况简介
目前，广为人知的是低压变频器和高压变频器，现如今我国在低压变频器方面的相关技术已经成熟，低压变频器的使用也已将普及，而高压变频器才刚刚步入人们的视线，相关技术也不够完备，所以熟练的掌握并应用高压变频器还需要一定的技术改革和时间的磨砺。
1.2变频器的工作原理和控制方式的简单介绍
变频器是一种通过改变电动机电动机电源频率实现高效率、高性能的速度调节的器件，低压通用变频的输出电压范围为380V到650V，功率范围为750W到400KW，所在的主电路大都采用交—直—交电路，控制方式主要经历了五个阶段：正弦脉宽调制控制方式阶段、电压空间矢量控制方式阶段、矢量控制方式阶段、直流转矩控制方式阶段和矩阵式交—交控制阶段，对这个几个阶段，进行了简单介绍。其中正弦脉宽调制控制方式只能满足一般传动的平滑调速阶段，也是最初的变频器控制阶段；电压空间矢量控制方式则是一种以三项波形整体形成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的控制方式。矢量控制方式则是先通过从三相到二相的变换和转子磁场的定向变换，然后实现对异步电动机控制的一种控制方式；直接转矩控制方式是直接在坐标系下分析交流电动机的数学模型；而矩阵式交—交控制方式则省略了交流到直流转换的中间环节，把转矩直接作为被控制量来实现控制的一种控制方式。
2.变频器在能源节约方面的具体应用举例
2.1低压变频器在空调中的应用
中央空调的基本工作原理是利用压缩机强迫制冷剂做制冷循环，将热量通过冷媒转移到制冷剂中，然后经过冷却再将热量释放到大气中来起到制冷降温的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中电动机的功率和空调流量并未设计成合理数值，在很大程度上造成了电能的浪费，为了避免电能的浪费，将变频器技术应用于空调中，很好的避免了这个问题的出现，其中效果最为显著的是成都佳灵电气制造有限公司研制生产的NKB中央空调专用变频器。查阅相关资料得知，NKB-10型中央空调和未使用变频技术的空调作比较，未使用变频技术的中央空调需耗电13.69千瓦，使用变频调速将空调风机转速降低20%，每小时耗电约为7.6千瓦，每小时节省了6.09千瓦，也就是说未使用变频技术的中央空调每小时本耗电量可供给使用变频技术的中央空调使用将近两小时，节能效果惊人。
2.2高压变频器在冶金行业中的应用
高压变频技术虽然刚刚引起相关部门的关注，使用历史并不长远，但在冶金行业上的节能应用已起到卓越成效。同样由成都佳灵电气制造公司研制的IGBT直接串联高压变频调速装置已经投入应用，并且在初步工业生产实验中已起到使电流在传输中减少20%到80%的成效。很大程度上解决了我国的电荒问题。当然，前面已经提到，我国对高压变频技术的研究并不深入，所以即便高压变频器已在某些行业有了相关应用，但并未达到最大节能功效，所以，推广高压变频技术并普及其应用仍然任重而道远。
3.变频调速与环境保护
3.1变频器如何改善环境
现在的发电技术分为传统发电技术和新能源型环保发电技术，传统发电技术是用煤炭和石油的燃烧、消耗来提供电能，新能源型环保发电技术则是利用风能、太阳能、潮汐能等来发电。，新能源型环保发电技术由于技术的不完善和设备资金等方面存在相关问题，而不能被普遍应用，所以传统发电技术在发电技术中仍占有很大比重。我国在电力方面的如今现状是供不应求，而对电能的消耗中，电动机的使用占有极大比例，比如说在夏季对空调的使用，为了应对夏季的持续高温，人们对空调的依赖也越来越严重，空调的正常工作需要电力带动，所以随着人们对空调依赖性的增长，人们对电的需求也急剧膨胀，也就需要大量的电能来供应人们的需求，又因为传统发电技术在发电技术中占有很大比重，也就是说对煤炭和石油的消耗量会日益加大，煤炭的燃烧虽然解决了人们对电能的需求，但随着二氧化碳和二氧化氮等气体的大量排放，破坏了臭氧层，同样对环境造成了大面积的污染。所以怎样实现两者的均衡呢，变频器的出现使这个问题得到了解决的可能，变频器从两个方面对环境保护提供了解决方案。其一，增大电能利用率，节约电能，改善环境；其二，将变频器技术代替相关设备，减少能源消耗，实现环境保护。
3.2变频器改善环境的具体应用
改善环境质量也就需要减少二氧化碳和二氧化氮等气体的大量排放，也就是说需要减少煤炭的燃烧，撼动煤炭燃烧供电的地位。比如，我们可以将变频器应用于工业上的牵引机车，使煤炭的燃烧和石油的消耗不在是必要，降低二氧化碳和二氧化氮等气体的排放量，来实现环境保护；我们还可以将变频器应用于城市交通，比如地铁和磁悬浮列车，改变传统的汽车烧油驱动模式，用降低燃料的使用来增加对环境的保护。变频器还可以增大电能利用率，通常我们并不能很合理的应用电能，时常造成资源浪费，所以增大电能利用率，能很好的节约电能，减少火电厂的生产建设，比如说风机水泵变频调速节能技术的发明及应用就很好的印证了这一点。
参考文献：
[1] 吴忠智，吴加林，中（高）压大功率变频器应用手册，北京：机械工业出版社，2003
[2] 张辉等.变频工作原理与在工程中的应用[J].节能技术，2005，23（4）.
[3] 王兆义.变频器应用及实训指导.北京：高等教育出版社.2005
论文作者:丁凯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
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