高压变频器调速节能原理

1.高压变频器工作原理
        高压变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它是按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度或幅度,以调节输出量和波形的,从而实现电动机电压和频率的平滑变化。
根据电机学原理,交流异步电动机转速由下式确定:


由式(1)可知,电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关,改变极对数的成为变极调速,此种调速属于有极调速,调速不平滑,主要用于不需要频繁变速的地方。改变电机转差率的调速方式有:调压调速,电磁调速,绕线式电机转子串电阻调速,该种调速需要产生新的转差率,消耗转差功率,属于低效调速。而通过改变电机的输入频率的变频调速,近似无级调速,是高效不耗能的调速方式,也是现在应用最广泛的一种调速方式。
2. 高压变频器节能原理
根据流体力学的基本定律可知:风机(或水泵)类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q、压力(扬程)H以及轴功率P具有如下关系:


由公式(2)、(3)、(4)可知,风机(或水泵)的流量与其转速成正比,压力(或扬程)与其转速的平方成正比,轴功率与其转速的立方成正比。当风机转速降低后,其轴功率随转速的三次方降低,驱动风机的电机所需的电功率亦可相应降低。因此调节转速是风机节能的重要途径。

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