一說起變頻器，大家首先想到的自然是節(jié)能。確實，作為節(jié)能減排的利器，變頻器為節(jié)能減排做出了巨大的貢獻，可以說，如果沒有變頻器，也許世界能源的使用年限至少縮短五十年。然而，變頻器不僅僅為節(jié)能做出了巨大的貢獻，也為很多行業(yè)的工藝改善、產(chǎn)業(yè)升級，讓我們生活的世界更美好添磚加瓦。下面我們僅以幾個行業(yè)為例，簡單了解在過去的十五年甚至更長的時間里，變頻器為工藝改善和產(chǎn)業(yè)升級做出的努力。

電梯舒適性的極大改變

不知道你以前是否曾經(jīng)乘坐過由專門的電梯工操作的電梯，剛起動時，“哐”地一聲，速度突然提起來，嚇人一跳，停下來時，速度突然降為零，隨著再一聲“哐”，人都有些暈了。乘坐這種電梯，除了速度比爬樓快一些，絲毫沒有舒適感，還得為安全提心吊膽，如果不是特別高的樓層，筆者寧愿爬樓梯。

之所以會出現(xiàn)前面所述的情況，主要是因為以前的電梯大部分都是雙速電梯，要么以一定的速度上行或者下行，要么停止不動，因此舒適感比較差，同時由于突然的起動和停止，對電機的沖擊較大，導(dǎo)致電梯的安全性也較差。

變頻器的出現(xiàn)很好地解決了電梯的這一問題，變頻器的軟啟動功能使得電梯的啟動、停止、升速、降速都變得非常柔和，讓這一切的變化發(fā)生在你不知不覺中，給用戶帶來更加舒適的搭乘體驗。緩慢的起動和停止，也大大降低了對電機和電網(wǎng)的沖擊，讓電梯變得更安全。隨著技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能也在不斷提升，電梯的安全性、舒適性和節(jié)能效果也因此得以進一步提升，針對電梯行業(yè)的“飛車”故障，變頻器可以在編碼器失去信號的情況下安全運行，避免事故的發(fā)生；在諧波抑制方面，可以消除電梯的振動謝波段，從而是電梯的運行更穩(wěn)定、更舒適；優(yōu)化速度功能，可計算最佳運行時間，降低電梯運行過程中的機械振動，直流母線的設(shè)計，讓電梯制動產(chǎn)生的電能可以回饋到電網(wǎng)供附近的設(shè)備使用，與傳統(tǒng)的運行方式相比，最大可節(jié)能50%以上。

電梯用變頻器有專用和通用兩種，專用變頻器大多為電梯廠家自行開發(fā)，因此很容易與電梯的控制系統(tǒng)進行信息交流，可以做到電梯控制系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)的無縫結(jié)合，這對于電梯的安全性、可靠性有重要意義，專用變頻裝置是分立組裝的，所以，若損壞了某一變頻器件，只要更換該元器件即可，維修成本相對較��；而對于通用變頻器來說，由于其輸入、輸出等接口資源有限，所以與電梯控制系統(tǒng)的信息交流受限。另外，若通用變頻器某一元件損壞，則基本上要去更換整個變頻器，其維修成本較高。由于專用變頻器的分立性，其電磁兼容性能可能比較差，而通用變頻器由于采用整體化設(shè)計，可以做到較好的電磁兼容性；另外，由于通用變頻器的通用性，其生產(chǎn)成本可能較低，并且對于中小企業(yè)來說，有較大的采購選擇余地和貨比三家的機會。

而近幾年出現(xiàn)的變頻技術(shù)與控制技術(shù)的結(jié)合——一體化控制器使得電梯控制系統(tǒng)實現(xiàn)高度集成化，這有利于電梯控制系統(tǒng)的小型化，節(jié)省占用空間，也有利于生產(chǎn)電梯控制系統(tǒng)的非電梯整機廠的技術(shù)進步。大容量、小功率、高能效、帶能量回饋功能、應(yīng)用超級電容將是電梯用變頻器正在逐步實現(xiàn)的趨勢。

未來我們也能生產(chǎn)高檔服裝

那個“一億件衣服=一架播音飛機”的公式不僅讓中國人刻骨銘心，更無情地揭露了中國紡織行業(yè)的落后狀況，雖然中國已經(jīng)成為紡織大國，然而離紡織強國卻還有很大的差距。很多人在感嘆，為什么歐美的高檔服裝可以賣上千歐元，而中國的所謂高檔服裝也跟他們有很大的差距，這里面除了品牌的價值外，還有一個非常重要的因素是服裝的面料。由于紡織、染整等環(huán)節(jié)還存在較大的技術(shù)差距，中國暫時還無法生產(chǎn)歐美那種高端面料。

當(dāng)然，我們需要有信心的是，盡管我國紡織業(yè)與國際先進水平相比還有很大的差距，但是隨著紡織機械機電一體化水平的不斷提高，這一差距正在逐漸縮小，而交流變頻調(diào)速技術(shù)也為這個差距的縮小做出了巨大的貢獻。

在紡織行業(yè)，變頻器的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在天然纖維紡紗、制造、染整和化纖四大塊，由于變頻器調(diào)速不僅給紡織廠帶來可觀的節(jié)能效果，更給紡織生產(chǎn)帶來質(zhì)量和效益的巨大改進，許多紡織廠都積極研究和推廣變頻器應(yīng)用技術(shù)，也樂于接受帶有變頻調(diào)速的紡機設(shè)備。在紡織機械中，大多通過PLC或工控機的控制，再經(jīng)變頻器實現(xiàn)多電機的同步協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，并根據(jù)生產(chǎn)工藝曲線控制各機構(gòu)的運動，進而簡化了機構(gòu)。例如在粗紗機中，采用變頻器可以去掉錐輪變速機構(gòu)，從而克服了錐輪變速皮帶打滑變速不準的問題。而在細紗機中，由于利用變頻器省去了成形機構(gòu)中的成形凸輪，進而克服了由于成形凸輪所造成的桃底有停頓、桃頂有沖擊的現(xiàn)象，使得細紗卷形狀良好，并便于下一道工序的高速退繞，同時利用變頻器控制主電機的變速來控制錠子的轉(zhuǎn)速，使得轉(zhuǎn)速隨著紗錠的大小不斷變化，大大減少了紗的斷頭率。類似的例子還有很多很多，這里就不一一列舉了。

年初，工業(yè)和信息化部為了繼續(xù)貫徹落實國務(wù)院關(guān)于做強做大裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略部署，更好地適應(yīng)大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級對重大技術(shù)裝備的新需求，修訂出臺了《重大技術(shù)裝備自主創(chuàng)新指導(dǎo)目錄（2012年版）》（以下簡稱《目錄》）。《目錄》中，新型紡織機械領(lǐng)域涵蓋化纖裝備、紡紗機械、織造設(shè)備、印染裝備四部分，對萬噸級新溶劑法纖維素纖維成套設(shè)備、紡紗機械、粗細聯(lián)自動紡紗系統(tǒng)、高性能棉精梳機、新型短纖倍捻機、新型寬幅重磅雙經(jīng)軸高速噴水織布機、單級電磁選針型電腦橫機、連續(xù)性纖維預(yù)增強熱塑性復(fù)合材料生產(chǎn)線、全棉非織造布染整生產(chǎn)線、多功能氣流成網(wǎng)聯(lián)合機、厚重非織造布用高溫?zé)岫ㄐ螜C、高效節(jié)能環(huán)保型連續(xù)染色機、動態(tài)識別+全自動對花圓網(wǎng)印花機、高效節(jié)能拉幅定形機等技術(shù)裝備的主要技術(shù)指標和需突破的關(guān)鍵技術(shù)均作了詳細說明和具體要求。當(dāng)這些技術(shù)突破的那一天，離我們自己生產(chǎn)高檔服裝就不遠了。

起重機械更安全

起重機械是用來進行物料搬運作業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)特種設(shè)備，其通過工作機構(gòu)的組合運動，把物料提升，在空間一定范圍內(nèi)移動，然后按要求將物料安放到指定位置，空載回到原處，準備再次作業(yè)，從而完成一次物料搬運的工作循環(huán)。常用傳統(tǒng)的起重機調(diào)速方法由于其繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的集電環(huán)和電刷容易發(fā)生故障，再加上大量繼電器和接觸器的使用，致使現(xiàn)場維護量較大，調(diào)速系統(tǒng)的故障率較高，綜合技術(shù)指標較差，越來越難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的特殊要求。

然而由于起重機的特殊性和高要求，變頻器在起重機行業(yè)的起步較晚，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器首先從起重機的行走和回轉(zhuǎn)機構(gòu)上取得突破，而當(dāng)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展逐漸達到調(diào)速機械特性硬、調(diào)速范圍大、調(diào)速精度高以及平穩(wěn)性好、易于控制和節(jié)能等優(yōu)點時，它已經(jīng)能夠很好地滿足起重設(shè)備安全平穩(wěn)、可靠、操作性良好可靠、免維護等要求，迅速在起重機行業(yè)廣泛應(yīng)用。

采用變頻器后，起重機的變頻調(diào)速系統(tǒng)得到了很大的改進：動態(tài)響應(yīng)更快，滿足了起重機負載劇烈變化的需求；調(diào)速范圍更寬，可實現(xiàn)有精確控制定位要求的作業(yè)；速度控制能力更強，在低速段，包括零轉(zhuǎn)速附近能使電機輸出具有2~3倍額定轉(zhuǎn)矩的輸出峰值轉(zhuǎn)矩，真正實現(xiàn)“拉得動”、“剎得住”，確保系統(tǒng)安全可靠；軟啟動、軟停止功能降低了機械傳動沖擊，明顯改善了鋼結(jié)構(gòu)的承載性能，延長了起重機械的使用壽命；高集成度組件及高可靠性低壓電器，有效解決了原電氣系統(tǒng)接線復(fù)雜的難題，不僅降低了系統(tǒng)故障率，而且易于維護；其自動節(jié)能操作模式，能可靠釋放電機的再生能量，或通過四象限運行，大大改進系統(tǒng)的功率因素和整機工作效率；高可靠性的控制指令和保護系統(tǒng)，使得起重機在機械制動器松閘之后或抱閘之前的瞬間不“溜勾”；功能強大的監(jiān)控系統(tǒng)，通過人機界面進行系統(tǒng)故障自檢和處理功能，方便技術(shù)人員和操作人員的維護和現(xiàn)場監(jiān)控，大幅減少了維修時間。

作為八大類特種設(shè)備之一，起重機的安全性一直備受關(guān)注，起重機發(fā)生事故的原因很多很復(fù)雜，比如標準滯后、設(shè)計前瞻性不足、制造工業(yè)水平落后、安裝質(zhì)量控制不嚴、使用管理不到位等，既有屬于設(shè)備本體的問題，也有屬于使用環(huán)節(jié)的問題。在設(shè)備本體存在的問題中，起升機構(gòu)的制動系統(tǒng)的可靠性是決定起重機安全性能的關(guān)鍵因素，起重機在使用過程中發(fā)生的安全事故絕大部分與起升機構(gòu)有關(guān)。變頻器的使用極大地提高了起重機安全性，然而目前變頻器多應(yīng)用在高端起重機上，中低端的起重機中還有很多用串電阻的方式來調(diào)速。幸而歐盟新的機器指令和安全控制技術(shù)標準ISO13949-1的頒布使得國內(nèi)的起重機生產(chǎn)廠商和用戶都認識到了變頻器的優(yōu)勢及必要性，不少變頻器廠商也推出自己的起重機專用產(chǎn)品，并提高產(chǎn)品的性價比，為變頻器在起重機行業(yè)的全面使用而出一份力。

石油開采更高效

作為世界的產(chǎn)油大國之一，中國的油田開采技術(shù)卻一直較為落后，我國的油田絕大部分為低能、地產(chǎn)油田，絕大部分油要靠注入來壓油入井，靠抽油機把油從地層中提升上來，而不像國外的油田有很強的自噴能力。在我國，以水換油、以電換油是很長一段時期的現(xiàn)實，不僅耗費大量的水、電，效率更是低下。

以抽油機為例，抽油機的沖程頻次可以通過機械的方法調(diào)整，但是一旦調(diào)整好之后，是不大可能經(jīng)常進行調(diào)整，并且通過皮帶輪直徑調(diào)整頻次的方法也是有級的，不能動態(tài)適應(yīng)油井符合的需要，只有通過動態(tài)調(diào)整抽油機電機的轉(zhuǎn)速，才能調(diào)整泵的充滿度，提高抽取效率，增加原油產(chǎn)量，收到一舉兩得的效果，而變頻調(diào)速技術(shù)正是實現(xiàn)這一動態(tài)轉(zhuǎn)速調(diào)整的絕佳方法。采用微電腦控制和變頻調(diào)速技術(shù)還可以根據(jù)互實際需求分別調(diào)整每一沖程上下行程的速度，使抽油機工作在最佳運行狀態(tài)，在每一沖程總，是當(dāng)?shù)亟档拖滦纬傻乃俣�，可以提高原油在泵�?nèi)的充滿度，而適當(dāng)提高上形成的速度，則可減少在提升中的漏失系數(shù)，有效地提高單位時間內(nèi)的原油產(chǎn)量。

抽油機改用變頻器拖動以后，有一下幾個優(yōu)勢：大大提高了功率因素，減小了供電電流，從而減輕了電網(wǎng)及變壓器的負擔(dān)，降低了線損，可省去大量的“增容”開支；可更具油井的實際供液能力動態(tài)調(diào)整抽取速度，一方面達到節(jié)能的目的，同事還可以增加原油產(chǎn)量；由于實現(xiàn)了真正的“軟起動”，對電動機、變速箱。抽油機都避免了過大的機械沖擊，大大延長了設(shè)備的使用壽命，減少了停產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。

又例如潛油電泵，以前潛油電泵容易出現(xiàn)沙卡現(xiàn)象，此事一般要采用洗井或把潛油電泵提出地面進行解決，既有較高的作業(yè)成本，又影響生產(chǎn)。而采用變頻調(diào)速技術(shù)對潛油電泵進行改造后，如再出現(xiàn)沙卡，可采用反轉(zhuǎn)法把泵內(nèi)的存沙排出，無需作業(yè)解決，一般20分鐘即可正常開機，既節(jié)能時間、洗井費用，又基本不影響生產(chǎn)，延長系統(tǒng)運行時間。

石油鉆機也是又添生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，隨著鉆井深度的增加，鉆桿會越來越長，每鉆進9米就須接換鉆桿一次，就要將鉆桿提升下放一次，絞車作業(yè)時間的比例越來越大，在鉆進的過程中，隨著所鉆進地質(zhì)條件的變化，要相應(yīng)調(diào)節(jié)鉆進的壓力和轉(zhuǎn)速，以提高鉆進速度和防止卡鉆的發(fā)生。因此對鉆機電氣傳動系統(tǒng)的性能有很高的要求。采用高性能交流變頻調(diào)速傳動是解決這一問題的最理想、最有效的途徑。在實際應(yīng)用中，因充分使用變頻器軟件功能，大大簡化外部線路，提高了控制水平和對設(shè)備的保護，因其性價比高，工藝先進，穩(wěn)定可靠，維護簡單而獲得用戶的高度評價。