从气候变迁看马达变频器的节能减碳效应

马达在电能扮演着最耗能的角色,因此在动力系统里如何让变频器结合马达,让电力系统有效应用,是值得大家重视的课题。而变频器在马达省电上非常有感,更是工业上传动系统节能的首选。

简单说,交流电动机的转速是由工作电源频率和马达的极数决定,基本感应马达每分钟转速(N)公式为N=120f/p(f:电源频率,p:马达级数),所以变频器的工作原理是借由改变供给马达电源频率来改变马达转速,而马达消耗功率与转速三次方成正比,也就是在同样的流体负载下,转速减半时,所消耗的功率约降为原来的1/8。

早期空调系通都是压缩机,风机以额定转速运转,于出风口用挡风板来控制冷气出风量大小,造成大量能源浪费,如改用变频器,视需要来改变压缩机运转转速和出风口风扇转速,则可节省大量能耗。另外一个节能方式是变频器在减速时能使马达进入发电机模式,将减速动能回收到电源系统,这对于常须加减速系统更可收到节能效果。

台湾电力电子产业如电脑电源、不断电供应器已在世界名列前茅,因此变频器在产官学研不断的深耕之下,也将在世界市场逐渐占有一席之地。国产变频器为了协助客户提升竞争力,突显其「变频器远端操作、智慧连网再升级」的理念,推出全新的App,以手机即可轻易达成远端操作、参数设定等功能优势,让使用者不再受限于狭小的机台空间或复杂的通讯接线,已具有很好的发展优势。

电能属于一种相对的洁净能源,越来越受到民众的欢迎使用,如电动车在未来将大幅取代汽车,在电能需求越来越快速成长下,如何让电能有效的运用愈来愈重要。目前家中使用的电器设备如变频式空调、冰箱、洗衣机、自来水加压机等随着群众的认知愈来愈普及,期待台湾变频器业者能为节能减碳发展出更好的产品,不只在交流感应马达用的变频器,还需扩展到更高效率直流无刷马达变频驱动器,业者们更需好好结合变频器与马达的运用,为节能减碳的大气环境尽一份心力。(本文作者陈慕平先生:曾任肯福达科技有限公司执行长、工研院能资所能委会计划主持人)