變頻調速技術

　　變頻調速技術是一種以改變電機頻率和改變電壓來達到電機調速目的的技術，變頻調速具有效率高、調速范圍寬、精度高、調速平穩、無級變速等優點，因而被廣泛使用，是國家電機能效提升計劃非常重要的技術。

二、變頻調速技術原理

　　變頻調速是通過改變供給電動機的供電頻率，來改變電機的轉速，從而改變負載的轉速。

　　電機的轉速： n=50f(1-S)/P

　　其中f為供電頻率，P為電機的極對數，S為滑差。因此，改變f就可以改變電機的轉速。

三、變頻調速技術特點

1、節能，一般可以節能10%～50%

　　根據國家電機能效提升計劃，從電機自身情況看，我國電機效率平均水平低于國外3-5個百分點，要提高電機效率就必須提高節能手段。

2、提高網側功率因數

　　無功功率不但增加線損和設備的發熱，更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重。使用變頻調速裝置后，由于變頻器內部濾波電容的作用，功率因數很高，從而減少了無功損耗，增加了電網的有功功率。

3、軟啟軟停功能

　　電機一般為直接啟動或Y/D啟動，啟動電流等于4～7倍額定電流，這不但要求電網容量高，而且啟動時會對設備和電網造成嚴重的沖擊，影響使用壽命。使用變頻裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備的使用壽命。

四、變頻調速技術節能原理

1、風機水泵的節電原理

　　以風機和水泵流體機械來說明轉速與節能的關系，流體機械的轉速變化與其流量、壓力和功率之間的變化有如下的關系：

　　上述式子中Q1、H1、P1分別代表轉速n1時的流量、壓力、功率。

　　Q2、H2、P2、分別代表轉速n2時的流量、壓力、功率。

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

　　由此可見，當通過降低轉速以減少流量來達到節流目的時，所消耗的功率將降低很多。例如：當轉速降派到80％時，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％，則轉速相應減少到40％，此時軸功率下降到額定功率的（40%）3≈6.4％。

2、流體力學的觀點

　　流量∝轉速，壓力∝轉速^2，軸功率∝轉速^3，若轉速下降20%，則功率下降到51.2% ；若轉速下降50%，則軸功率下降到12.5% ，即使考慮調速裝置本身的損耗等因素，節電也是相當可觀的。

五、變頻調速技術的意義

　　眾所周知，電機和電機系統是重要的耗能設備。2010年，中國的電機系統耗電量約占全社會耗電總量的60%。根據電機能效提升計劃，推薦一批先進適用的電機技術，各級工業和信息化主管部門要積極推薦高效電機設計、控制及電機系統匹配等領域的先進適用技術，組織本地電機生產企業、節能服務公司等。變頻調速技術具有得天獨厚的節能優勢，將在以后的節能發展中發揮出巨大的作用。

六、變頻電量的測量

　　變頻調速技術能在節能發展中發揮巨大的作用，其涉及的變頻電量的測量將至關重要。目前，能提供變頻電量測量的廠家不多，均是基于傳感器或互感器的二次儀表測量方案，沒有整體溯源的依據，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出錯誤的數據，其根源還是在整體溯源上。WP4000變頻功率分析儀提供了高準確度的測量整體解決方案，可以實現滿量程范圍內的高準確度測量，采用前端數字化技術，利用光纖傳輸，為復雜電磁環境下的變頻電量、低功率因數的測量提供了整體解決方案。為變頻電量的測量提供了準確可靠的評測數據。

WP4000變頻功率分析儀應用于變頻調試技術