VFD（变频器）在HVAC（中央暖通空调）系统中的优势

3.电机能量使用是速度的函数。建筑暖通空调系统中最常用的电动机是感应电动机。对于感应电机，电机汲取的功率随电机速度的立方变化。这意味着如果电机可以减慢其正常运行速度的25％，其能耗将减少近60％。速度降低50％，能耗降低近90％。

在HVAC应用中安装VFD解决了前两个因素引入的低效率，同时产生了第三个因素所带来的节能效果。VFD通过将60个循环线电流转换为直流电，然后根据系统上的负载将电压和频率变化的输出实现此目的。随着系统负载的降低，VFD的控制器会降低电机的运行速度，以便通过系统的流量满足但不超过负载要求。

VFD的好处

使用VFD最重要的好处是节能。通过在整年中将系统容量与实际负载相匹配，实现了系统电机能量使用的主要节省。

这些装置的另一个好处是减少了电机的磨损。当感应电动机启动时，它会比正常操作时消耗更高的电流。该浪涌电流可以是电机满载工作电流的三到十倍，在电机绕组和其他元件中产生热量和应力。在频繁启动和停止的电机中，这会导致电机早期故障。

相反，当启动连接到VFD的电机时，VFD会向电机施加极低频率和低电压。两者都以受控速率逐渐增加到正常运行条件，延长了电机寿命。

VFD还提供更精确的应用程序控制级别。例如，高层建筑在生活用水上使用增压泵系统，以在建筑物内的所有层面保持足够的水压。在这种类型的应用中的常规泵控制可以将压力保持在一定范围内，但是基于VFD的系统可以在更宽范围的流速下保持更精确的控制，同时降低能量需求和泵磨损。

建筑暖通空调应用中最常用的电动机是三相感应电动机，尽管一些较小的应用可能使用单相感应电动机。VFD可以应用于两者。

虽然VFD控制器可以与各种应用一起使用，但是那些能够产生最大效益的是那些需要变速操作的应用。例如，通过使用VFD来改变流速，由用于建造HVAC系统的泵产生的流速可以与建筑物负载相匹配。类似地，在需要恒定压力而不管流速如何的系统中，例如在家用热水和冷水系统中，由压力设定点控制的VFD可以将压力维持在大多数需求水平。

大多数商业和公共HVAC系统使用可变容积风扇系统来分配经调节的空气。大多数由风扇系统中的可变入口叶片系统和可变风量箱控制。随着系统负载的减小，可变风量箱关闭，增加了系统中的静压。风扇的控制器检测到这种增加并关闭其入口叶片。虽然使用这种类型的控制系统将降低系统风扇能量需求，但它不如基于VFD的系统那样高效或准确。

VFD使用的另一个候选者是可变制冷剂流动系统。可变制冷剂流动系统将一个或多个压缩机连接到供给多个蒸发器的共同制冷剂供应系统。通过管道制冷剂而不是使用空气管道，分配能量需求大大降低。由于压缩机上的负载根据蒸发器的需求不断变化，因此可以使用VFD来控制压缩机的运行速度以匹配负载，从而降低部分负载条件下的能量需求。

其他VFD应用程序

虽然这两种VFD应用的主要优点是节能，但VFD非常适合用于节能具有次要重要性的其他应用。例如，VFD可以在一些商业应用中提供精确的速度或扭矩控制。

一些专门的应用使用双风扇或泵。VFD具有精确的速度控制，可以确保两个单元以所需的速度运行，并且最终不会相互争斗或者一个单元承载超过其设计负载水平。

技术的进步增加了单元可以驱动的负载数量。如今，单元的电压和电流额定值可与建筑物中的大多数三相感应电机相匹配。有500马力或更高的装置，设施管理人员将它们安装在大容量离心式冷水机组上，可以实现非常大的节能效果。

最近发生的最重大变化之一是，随着各单位的广泛接受以及对能源和维护效益的认可，制造商将VFD控制作为其系统的一部分包括在许多应用中。例如，离心式冷水机组的制造商提供VFD控制作为其多个单元的选项。同样，家用水增压泵系统的制造商也提供控制作为其系统的一部分，为用户提供更好的控制策略，同时降低能源和维护成本。

一些注意事项

在评估VFD的安装时，设施管理人员应考虑与应用程序细节相关的许多因素。例如，大多数VFD发射一系列快速切换的脉冲。这些脉冲可以从电机端子反射回连接VFD和电机的电缆。在电机和VFD之间长距离运行的应用中，这些反射脉冲会产生超过线电压的电压，从而在电缆和电机绕组中产生可能导致绝缘失效的应力。虽然这种效果在工作电压为230伏或更低的电动机中并不是非常显着，但对于工作电压为480伏或更高的电动机来说，这是一个问题。对于这些应用，尽量减少VFD与电机之间的距离，使用专为VFD设计的电缆，

另一个需要考虑的因素是VFD可能对电机轴承产生的影响。VFD产生的脉冲可以在电机轴和其外壳之间产生电压差。如果此电压足够高，它会在轴承中产生火花，腐蚀其表面。使用专门设计用于VFD的电缆也可以避免这种情况返回搜狐，查看更多