变频器调速基本原理

变频器调速基本原理
成都佳灵电气制造有限公司――吴加强
1、 什么是变频器？
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。 它的主
电路都采用交—直—交电路。
※、JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为：380～690V，功率为0.75～800kW，工作频
率为0～400Hz；
※、JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为：1140～2300V，功率为37～1000kW，工作频率
为0～400Hz；
※、JCS 系列高压变频器工作电压为：3KV / 6KV / 10KV，功率为280～20000kW，
工作频率为0～60Hz；
2、为什么对电动机工作频率的改变，电动机的转速会随之变化？
从理论上我们可知，电机的转速N 与供电频率f 有以下关系：

其中： q ——电机极数 S——转差率
由式(1)可知，转速n 与频率f 成正比，如果不改变电动机的极数，只要改变频率f 即可改
变电动机的转速，当频率f 在0～50Hz 的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器
就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。
3、 为什么对风机、水泵类变频调速可节能？
一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要，又因工艺的需要，往往运行中要
改变风量、水量，而目前多数采用档板或阀门来调节的，虽然方法简单，但实质是人为增加阻力的
办法。因此浪费大量电能，属不经济的调节方式。从流体力学原理可知，风机的风量、水泵的流量
与电机转速及电机功率的关系如下：
当风机转速下降时，电动机的功率迅速降低，例风量下降到80％，转速亦下降到80％时，则轴
功率下降到额定的51％，若风量下降到50％，轴功率将下降到额定的13％，其节电潜力非常大，并
有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果，其节电可达30-40％效果十分明显。对
不同使用频率时的节电率N%可查表：
上述原理也基本适用水泵，可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟 一的途径。

变频调速特
点是效率高，无附加转差损耗，调速范围大、精度高、无级的。容易实现协调控制和闭环控制，可
利用原有异步电动机对旧设备进行技术改造，它既保留了原有电动机，具有改造简单，可靠、耐用，
维护方便的优点，即能达到节电的显著效果，又能恒压力的工艺需求，还能减小机械磨损。因此，
可理论上认为风机、水泵采用交流调速来实现较大幅度的节能（可达20-50％）是种较为理想而实用
的方法。
　　通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n 与流量Q，压力H