一、變頻器調(diào)速運(yùn)行的節(jié)能原理
實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的裝置稱為變頻器。變頻器一般由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路以及控制器（MCU／DSP）等部分組成。首先將單相或三相交流電源通過(guò)整流器并經(jīng)電容濾波后，形成幅值基本固定的直流電壓加在逆變器上，利用逆變器功率元件的通斷控制，使逆變器輸出端獲得一定形狀的矩形脈沖波形。在這里，通過(guò)改變矩形脈沖的寬度控制其電壓幅值；通過(guò)改變調(diào)制周期控制其輸出頻率，從而在逆變器上同時(shí)進(jìn)行輸出電壓和頻率的控制，而滿足變頻調(diào)速對(duì)U／f協(xié)調(diào)控制的要求。PWM的優(yōu)點(diǎn)是能消除或抑制低次諧波，使負(fù)載電機(jī)在近正弦波的交變電壓下運(yùn)行，轉(zhuǎn)矩脈沖小，調(diào)速范圍寬。
采用PWM控制方式的電機(jī)轉(zhuǎn)速受到上限轉(zhuǎn)速的限制。如對(duì)壓縮機(jī)來(lái)講，一般不超過(guò)7000r／rain。而采用PAM控制方式的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可提高1．5倍左右，這樣大大提高了快速增速和減速能力。同時(shí)，由于PAM在調(diào)整電壓時(shí)具有對(duì)電流波形的整形作用，因而可以獲得比PWM更高的效率。此外，在抗干擾方面也有著PWM無(wú)法比擬的優(yōu)越性，可抑制高次諧波的生成，減小對(duì)電網(wǎng)的污染。采用該控制方式的變頻調(diào)速技術(shù)后，電機(jī)定子電流下降64％ ，電源頻率降低30％ ，出膠壓力降低57％ 。由電機(jī)理論可知，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速可表示為：
n=60·f 8（1—8）／p
f s為電機(jī)定子頻率（也即是電網(wǎng)頻率），P電機(jī)定子的繞組極對(duì)數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率。由上式可知，只要轉(zhuǎn)差率不太大，可以近似認(rèn)為轉(zhuǎn)速n與f s成正比，這就意味著連續(xù)平滑的改變電源頻率，就可以實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)大范圍的連續(xù)平滑調(diào)速。例如一個(gè)額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)／分的電動(dòng)機(jī)，由變頻器供電，若啟動(dòng)頻率設(shè)定為5HZ，那么變頻器可以運(yùn)行在5—50HZ之間的任一頻率上，則電動(dòng)機(jī)可以運(yùn)行在30o——3000轉(zhuǎn)／分之間的任一轉(zhuǎn)速上·電動(dòng)機(jī)由市電啟動(dòng)，啟動(dòng)平衡，力矩大又節(jié)能。
50HZ380V的市電經(jīng)過(guò)整流濾波環(huán)節(jié)后成為直流電，再經(jīng)過(guò)逆變環(huán)節(jié)變成了頻率和幅度都可調(diào)的交流電。在變頻器主回路中電能經(jīng)過(guò)了交流— —直流— —交流的變換，所以這類變頻器稱作交— —直—— 交類變頻器。http://coxu.com.cn