交流变频调速技术的优势与应用
20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲*。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
1. 交流变频调速的优异特性
(1) 调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
(2) 调速范围较大，精度高。
(3) 起动电流低，对系统及电网*冲击，节电效果明显。
(4) 变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。
(5) 易于实现过程自动化。
(6) 必须有*用的变频电源，目前造价较高。
(7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
2. 与其它调速方法的比较
交流电动机的调速方法有三种：变*调速、改变转差率调速和变频调速。其中，变频调速*具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做*比较。
在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行*查，电机安装环境受到限制。例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外，也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题，主要表现为以下几点：
第*，直流电机的单机容量*般为12 - 14MW，还常制成双电枢形式，而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压*高只能做到*千多伏，而交流电机可做到6 - 10kV。第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，*般仅为每分钟数百转到*千多转，而交流电机的达到每分钟数千转。第四，直流电机的体积、重量、价格要比同等容量的交流电机大。*后，特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。*方面，交流拖动的负荷在总用电量中占*半或*半以上的比重，这类负荷实现节能，可以获得十分可观的节电效益。另*方面，交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流调速系统中，选用电机时往往留有*定余量，电机又不总是在*大负荷情况下运行；如果利用变频调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。
3. 合理应用
交流变频调速技术在工业发达*已得到广泛应用。**有60% - 65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15% - 20%的电量。
采用变频调速，*是根据要求调速用，二是节能。它主要基于下面几个因素：
(1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。
(2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。
(3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。
在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：
F根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。
F用变频调速代替机械变速。如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。
F用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。例如：锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制，不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门（或挡风板），而且使得整个锅炉锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。
4. 变频器容量的确定
变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是*种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三种：
(1) 电机实际功率确定发 *先测定电机的实际功率，以此来选用变频器的容量。
(2) 公式法 设安全系数取1.05，则变频器的容量Pb为
Pb = 1.05Pm/hm×cosy (kW)
式中，Pm为电机负载；hm为电机功率。
计算出Pb后，按变频器产品目录可选出具体规格。
In为第n台电动机的额定电流，n为电机的台数。在任何情况下，都不能在连续使用时超过额定电流I，当*台变频器用于多台电机时，应满足
(3) 电机额定电流法变频器 变频器容量选定过程，实际上是*个变频器与电机的*佳匹配过程，*常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，使投资增大。
虽然变频调速有诸多优点，但也有其不利因素，主要问题是电流中含高次谐波较多，除对电网有污染外，也使电机自身增加损耗，引起电机发热。再有，变频器价格贵、投资回收器长、技术复杂、尤其在实现闭环自动控制时，还需进行技术处理。
此外，不是任何情况下变频器都节电，如果电机负载变化不大，或深井泵配有水塔，节电、节水效果都不大，就不宜使用变频调速。
5. 评价
交流变频调速的方法是异步电机*有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现，这*技术会得到更为广泛、普遍的应用。目前，*外先进**的变频技术正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向发展，我*也在加快发展步伐
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