变频器的妙用

上图是某条自动生产线的S弯链板，使用1.1KW的小电机。最初该电机按照50Hz频率运行时，噪音大，链板与链板支架使用3年多，就磨损得很严重，然后不得不更换链板及其支架。

2022年初，为了节能减排，降低不必要的费用，本人对自动生产线的一些电机做了一些测试。
S弯链板输送线，测出其电机频率与功率之间的关系如下：


由于该生产线45秒钟生产一包产品，速度较慢，S弯链板的电机以23.3Hz就满足产能需求。

从上表可以看出，当电机的运行频率由50Hz降速至23.3Hz，功率由0.281KW下降至0.146KW，功率节省了0.281-0.146=0.135KW，降幅高达0.135÷0.281 = 48.0%！同时，由链板发出的噪音，也大幅度下降！速度变慢，单位时间里摩擦的次数减少了，链板及其支架之间的磨损程度也会减缓许多的。

按照三班制，每个班的有效工作时间是7小时，每周上班6天，一年工作51周。那么，一年下来，该电机降速后节省的电能是0.135*3*7*6*51=867.51KWh，即867度电。

上图是贴标处的皮带输送线，在S弯链板的前端，使用0.37KW的小电机。测出其电机频率与功率之间的关系如下：




从上表可以看出，当电机的运行频率由50Hz降速至25.4Hz，功率由0.116KW下降至0.079KW，功率节省了0.116-0.079=0.037KW，降幅为0.037÷0.116 = 31.9%！

按照三班制，每个班的有效工作时间是7小时，每周上班6天，一年工作51周。那么，一年下来，该电机降速后节省的电能是0.037*3*7*6*51=237.762KWh，即237度电。

上图是另一条自动生产线使用的圆形滚筒输送线，使用0.37KW的小电机。测出其电机频率与功率之间的关系如下：



由于该生产线17秒钟生产一箱产品，速度较快，该圆形滚筒降速幅度较小，需要以不低于40Hz的频率运行才能满足产能需求。即便如此，从上述数据可以看出，该电机的运行频率由50Hz下降至40.6Hz时，其功率下降了0.096-0.089=0.007KW，下降幅度是0.007÷0.096=7.3%。
按照三班制，每个班的有效工作时间是7小时，每周上班6天，一年工作51周。那么，一年下来，该电机降速后节省的电能是0.007*3*7*6*51=44.982KWh，即45度电。

好多设备厂家，为了节省设备成本，对于3KW以内的小电机，一般都直接用接触器来控制其启停。然后搭配一个合适的减速器，以满足负载对速度及扭矩的需求。这样做的结果是——同一条生产线，即使大部分电机都一样，但也会存在多个不相同的减速器。

某条自动线的电机减速器的减速比有30.0、29.0、18.85、18.24、17.8、17.62、15.84、10.91、10.8、10.23等等，如下图所示：

为了确保稳定生产，尽可能减少设备故障停机时间，当电机或减速器发生故障时，需要更换，一般都直接把电机及减速器作为一个整体，一起更换的。那么，维修需要购买的备件，那就比较多了！东西多了，管理成本就会增加。

从全局角度出发，终端客户请设备厂家设计自动线时，最好要求设备厂家全部使用变频器控制电机的启停。若负载变化不大，尽可能购买同一电机及减速器，然后使用变频器调速，以满足不同负载对速度的需求。
这样，维修需要购买的电机备件就会大幅度减少，非常方便日后对设备的维护保养。

使用变频器控制电机，还可以限制电机的启动电流，可以有效保护电机，减少电机烧毁的可能性。