變頻調(diào)速技術(shù)

　　變頻調(diào)速技術(shù)是一種以改變電機(jī)頻率和改變電壓來達(dá)到電機(jī)調(diào)速目的的技術(shù)，變頻調(diào)速具有效率高、調(diào)速范圍寬、精度高、調(diào)速平穩(wěn)、無級(jí)變速等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛使用，是國(guó)家電機(jī)能效提升計(jì)劃非常重要的技術(shù)。

二、變頻調(diào)速技術(shù)原理

　　變頻調(diào)速是通過改變供給電動(dòng)機(jī)的供電頻率，來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變負(fù)載的轉(zhuǎn)速。

　　電機(jī)的轉(zhuǎn)速： n=50f(1-S)/P

　　其中f為供電頻率，P為電機(jī)的極對(duì)數(shù)，S為滑差。因此，改變f就可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

三、變頻調(diào)速技術(shù)特點(diǎn)

1、節(jié)能，一般可以節(jié)能10%～50%

　　根據(jù)國(guó)家電機(jī)能效提升計(jì)劃，從電機(jī)自身情況看，我國(guó)電機(jī)效率平均水平低于國(guó)外3-5個(gè)百分點(diǎn)，要提高電機(jī)效率就必須提高節(jié)能手段。

2、提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)

　　無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重。使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，功率因數(shù)很高，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。

3、軟啟軟停功能

　　電機(jī)一般為直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于4～7倍額定電流，這不但要求電網(wǎng)容量高，而且啟動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)備和電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，影響使用壽命。使用變頻裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

四、變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能原理

1、風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)電原理

　　以風(fēng)機(jī)和水泵流體機(jī)械來說明轉(zhuǎn)速與節(jié)能的關(guān)系，流體機(jī)械的轉(zhuǎn)速變化與其流量、壓力和功率之間的變化有如下的關(guān)系：

　　上述式子中Q1、H1、P1分別代表轉(zhuǎn)速n1時(shí)的流量、壓力、功率。

　　Q2、H2、P2、分別代表轉(zhuǎn)速n2時(shí)的流量、壓力、功率。

　　即流量與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。

　　由此可見，當(dāng)通過降低轉(zhuǎn)速以減少流量來達(dá)到節(jié)流目的時(shí)，所消耗的功率將降低很多。例如：當(dāng)轉(zhuǎn)速降派到80％時(shí)，流量減少到80%，而軸功率卻下降到額定功率的（80％）3≈51％：若流量需減少到40％，則轉(zhuǎn)速相應(yīng)減少到40％，此時(shí)軸功率下降到額定功率的（40%）3≈6.4％。

2、流體力學(xué)的觀點(diǎn)

　　流量∝轉(zhuǎn)速，壓力∝轉(zhuǎn)速^2，軸功率∝轉(zhuǎn)速^3，若轉(zhuǎn)速下降20%，則功率下降到51.2% ；若轉(zhuǎn)速下降50%，則軸功率下降到12.5% ，即使考慮調(diào)速裝置本身的損耗等因素，節(jié)電也是相當(dāng)可觀的。

五、變頻調(diào)速技術(shù)的意義

　　眾所周知，電機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)是重要的耗能設(shè)備。2010年，中國(guó)的電機(jī)系統(tǒng)耗電量約占全社會(huì)耗電總量的60%。根據(jù)電機(jī)能效提升計(jì)劃，推薦一批先進(jìn)適用的電機(jī)技術(shù)，各級(jí)工業(yè)和信息化主管部門要積極推薦高效電機(jī)設(shè)計(jì)、控制及電機(jī)系統(tǒng)匹配等領(lǐng)域的先進(jìn)適用技術(shù)，組織本地電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、節(jié)能服務(wù)公司等。變頻調(diào)速技術(shù)具有得天獨(dú)厚的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，將在以后的節(jié)能發(fā)展中發(fā)揮出巨大的作用。

六、變頻電量的測(cè)量

　　變頻調(diào)速技術(shù)能在節(jié)能發(fā)展中發(fā)揮巨大的作用，其涉及的變頻電量的測(cè)量將至關(guān)重要。目前，能提供變頻電量測(cè)量的廠家不多，均是基于傳感器或互感器的二次儀表測(cè)量方案，沒有整體溯源的依據(jù)，造成很多傳感器、互感器精度很高，二次儀表精度均很高的情況測(cè)出錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，其根源還是在整體溯源上。WP4000變頻功率分析儀提供了高準(zhǔn)確度的測(cè)量整體解決方案，可以實(shí)現(xiàn)滿量程范圍內(nèi)的高準(zhǔn)確度測(cè)量，采用前端數(shù)字化技術(shù)，利用光纖傳輸，為復(fù)雜電磁環(huán)境下的變頻電量、低功率因數(shù)的測(cè)量提供了整體解決方案。為變頻電量的測(cè)量提供了準(zhǔn)確可靠的評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)。

WP4000變頻功率分析儀應(yīng)用于變頻調(diào)試技術(shù)