使用變頻器節能的迷失
Powerboss智能寶PBI與變頻器的異同
(1) PBI:
(a) 工作特點是恆頻、變壓、變流
(b) 工作原理是透過檢測迴路、功率開關組件(SCR、閘流體)工作
(c) 結構較簡單、價格較低廉
(d) 應用於不需要改變轉速的場合、但有明顯負載變化者
(e) 例如：自動扶梯、輸送帶、塑膠射出成型機上
(2) 變頻器:
(a) 工作特點是變頻(調速)
(b) 有定壓、變流、變頻；變壓、變流、變頻(VVVF)…等區分
(c) 工作原理是透過整流器、直流儲能元件、逆變器、控制迴路工作
(d) 又稱為交流、直流、交流變頻
(e) 結構較複雜、價格較昂貴
(f) 主要應用於需要改變頻率與調速控制的場合
(g) 例如：升降梯、風機精準壓力控制、精準流速控制等
(3) 某些場合，變頻器與PBI均可使用
(a) 例如：冷凍櫃
(4) 變頻器能使馬達節能主要是因為: 過度設計, 調降轉速輸出功率節省電費, 但能源損耗增加, 說明如附圖(5) 那些情況應該使用變頻器
(a) 具備過度設計、精準輸出(轉速、功率)控制要求: 例如：特定壓力、溫度、溼度、流量、轉速的精準控制; 由於控制的需求，造成馬達On/Off (啟/停)頻繁 -- 考慮馬達因為啟停頻繁可能導致馬達及控制組件加速損壞
(b) 有什麼負面效應經常被忽略: 馬達運轉效率降低、功率因數下降、運轉溫度上升、滯後虛功增加; 由於運轉效率降率降低，故損耗功率增加; 變頻器本身是耗能裝置，故需要良好的安裝、運轉條件，通常需要搭配空調冷卻; 維護成本的增加通常被高度低估
(c) 變頻器主要是透過調低轉速，讓馬達使用功率降低節費: 但必須扣除維護成本增加、馬達壽命減短、變頻器本身的空調冷卻與維護成本上升、損耗功率上升等負面效應
(d) 定壓、變流、變頻(變速)變頻器的缺點雖然可用變壓變流、變頻(變速)變頻器(VVVF)改善: 但VVVF投資成本較高、是PC-based型式、需要中央監控、應用環境要求較嚴苛、參數設定、調整與維護需要專業廠商協助，維護成本較高
(6) 相較於變頻器的節費特點，PBI應該應用於
(a) 具備過度設計、馬達可能長期處於輕載或是空載的情況、或是應用情況有明顯週期性負載變化: 沒有需要做精準的輸出(轉速、功率)控制要求; 例如：壓力、溫度、溼度、流量、轉速僅需要範圍控制
(b) 如何獲取變頻器調速(降低轉速)節費的特點: 針對過度設計的馬達，以PBI直接限制供應電壓至合適扭力輸出; PBI具備精準變壓、變流控制能力，例如限制滿載供給電壓為額定電壓的90%，扭力(矩)輸出約為原來的81%，自然可降低負載輸出功率節費; PBI會自行調整電壓、電流比，即使供給電壓僅為額定電壓的80%，也不用擔心馬達受損問題
搭配高/低轉速兩組電磁接觸器使用
(c) 冷卻水塔夏季尖峰需求開啟PBI搭配高轉速電磁接觸器; 冷卻水塔夏季一般時段開啟PBI搭配低轉速電磁接觸器
