发表于：2008/6/3 13:09:00
#0楼
本文关键字： 变频器 变频电源
对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统
和变频电源系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直
流电机电流流向变化的机械向器——整流子。
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美。在变频电源技术中，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. 交流变频电源的优异特性
(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，对系统及电网无冲击，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) 必须有专用的变频电源|稳压器，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：变极调速、改变转差率调速和变频调速。其
中，变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。
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
检查，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：第一，直流电机的单机容量一般为12 - 14MW，还常制成双电
枢形式，而变频电源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
，其电枢电压最高只能做到一千多伏，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，一般仅
为每分钟数百转到一千多转，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。最后，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。一方面，交流拖动的负荷在总用电量中
占一半或一半以上的比重，这类负荷实现节能，可以获得十分可观的节电效益。
另一方面，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
机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；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%；如果采用变频电源
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
交流变频电源技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有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。
采用变频电源，一是根据要求调速用，二是节能。它主要基于下面几个因素
：
(1) 变频电源系统自身损耗小，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、引风机实行了变频电源控制，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。
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