1前言
　　据统计，目前我国电机的总装机容量已达4亿千瓦，年耗电量约占全国用电量的60%，但我国电机驱动系统的能源利用率却非常低。我国迫切需要提高能源利用效率，对于工厂企业来说，大部分电力都消耗在一些大功率设备如风机，水泵等上，国家相关部门提出了几大应对措施，其中重要一条是采取合理的用电措施，积极采用节电新技术，如果利用变频调速技术，轻载时www.cechina.cn，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。这样既可以获得长远的经济效益，更有广泛的社会效益。
　　2　变频调速技术
　　2.1 变频技术概述
　　变频调速技术以其显著的节电效果、优良的调速性能以及广泛的适用性、系统的安全可靠性和延长设备使用寿命等优点而成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。变频调速技术涉及到电机、电力电子技术、微电子技术、信息与控制等多个学科领域，变频调速理论已经形成较为完善科学体系，成为一门相对独立的学科。而相对于大多数人来说CONTROL ENGINEERING China版权所有，变频调技术是一项陌生而新奇的技术，变频器是一种高科技产品，是一种将交流电转化为可变频变压运行的电能转换装置，有工业维生素之称。变频调速装置通常由整流器、平波电抗器或滤波电容器、逆变器及控制电路组成。在中间直流电路中串接平波电抗器作储能元件的称为电流型变频器。中间直流回路并接滤波电容器作储能元件的称为电压型变频器。整流器将输入的工频交流电变换为直流电，经中间直流环节输入至逆变器，逆变器将直流电流变换为可调电压、可调频率的交流电输入到电动机。打个比方，变频器就好比一个人的心脏，人在运动的时候，心脏将剧烈跳动，心率增加，供应大量的血液给身体各器官；人在休息的时候，心脏将变缓，从而节约能耗。电动机同样也象一部操作中的机器心脏，其运转速度也需要根据其负荷大小来调整运转频率，而变频器则是为其正常运转加上一个自动调节装置。变频器自1964年问世以来，经历40多年的发展，在欧美发达国家广泛使用，目前在中国的空调、电梯、冶金、机械、电子、石化、造纸、纺织等行业有十分广阔的应用空间。
　　2.2  变频调速与其它调速装置的性能比较
　　变频调速在调频范围，静态精度、动态品质、系统效率、完善的保护功能、容易实现自动控制和过程控制等诸方面是以往的变极调速、调压调速、串级调速、滑差调速和液力耦合器调速等无法比拟的。它是公认的交流电动机最理想最有前途的调速方案，代表今后电气传动的发展方向。现将各种调速装置的性能比较如下:
　　(1) 变极调速的原理:
　　变极调速适用于不要求平滑、连续和频繁调速的鼠笼型异步电动机场合。变极调速通过改变异步电动机定子绕组的极对数p，使电动机同步转速n0改变(n0=60f/p,f为电网周波)，达到调速的目的。其优点是:转差率小，转差损耗少,使用维护简单方便。缺点是:
　　有级调速，不能平滑调速，而且级差较大。
　　(2)
　　串级调速的原理:它通过在绕线式异步电动机的转子电路中串入一个与转子电势频率相同、相位相反的附加电势。通过改变转差率来调节绕线式异步电动机转速的一种调节方式，串级调速装置可将转差功率转化为机械能加到负载。其优点是:串级调速的效率较高，节能效果较好;调速装置的容量与调速范围成正比，范围小时装置容量也小，成本较低。缺点:可控硅串级调速功率因数低，产生高次谐波CONTROL ENGINEERING China版权所有，对电网有污染;内反馈串级调速需采用特制的内反馈绕线式电机CONTROL ENGINEERING China版权所有，需对绕线式异步电动机进行改造。串级调速适用于调速范围不大
　　(70%～95%)的绕线式异步电动机的场合。
　　(3) 定子调压调速的原理:
　　它通过改变加在异步电动机定子端的电压，使电动机的机械特性发生变化，电动机的转差率发生变化，其转速也将改变。优点是:线路简单，运行比较可靠;调压装置体积小;使用维护较简单;便于自动控制及远程操作。缺点是:低速时转差功率损耗大，效率低;调速特性软;产生高次谐波CONTROL ENGINEERING China版权所有，对电网有污染，对电机有影响。适用于大容量绕线式异步电动机的场合。
　　(4) 液力耦合器的调速原理:
　　液力耦合器适用于大功率、高转速的鼠笼式转子异步电动机的场合。液力耦合器是通过油在泵轮（电动机侧）和涡轮（负载侧）中的循环流动，泵轮将输入的机械能转化为油的动能和势能控制工程网版权所有，而涡轮则将油的动能和势能转换为输出的机械能实现功率的传递，通过勺管调节油的循环量来调节涡轮的转速。液力耦合器安装在电动机与负载之间。可在电动机转速恒定的情况下，无级调节风机的转速。优点是:功率适应范围大，可以满足从几十至几千乃至上万千瓦的不同功率的需要;结构较简单，改造投资不算太大;可空载起动，不产生高次谐波CONTROL ENGINEERING China版权所有，对电网无影响;调速范围为20%～97%，可以隔离电动机和泵的振动，缓和冲击。缺点是:有滑差损失，属低效调速装置;滑差功率损耗变为油的热量使油温升高，需要冷却设备;低速、小功率的液力耦合器造价较高;且效率低，效率与转差成反比;液力耦合器达不到电机额定转速