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变频器原理及其在工业节能降耗中的应用研究
作者：黄彦聪
来源：《科学与财富》2016年第16期
摘 要：在我国当前的社会当中，随着发展速度的不断加快，在工业生产当中，能量消耗越来越大，不符合我国绿色可持续发展战略。因此，工业领域的节能降耗就显得尤为重要。随着科技的发展，在工业生产当中越来越多的应用了变频器，能够发挥出十分良好的节能降耗效果。基于此，本文首先介绍了变频器的工作原理，然后对其节能作用，以及在工业节能降耗当中的应用进行了研究，以期推动工业领域更加良好的绿色可持续发展。 关键词：变频器原理；工业节能降耗；应用研究
前言：工业领域的发展状态，对于整个国家综合实力和社会经济发展都发挥着至关重要的影响。而在工业领域的发展当中，能耗问题始终是一个较为严重的问题，对于工业领域的发展产生了极大的阻碍作用。因此，为了实现良好的工业节能降耗，可以对变频器进行应用。在工业生产中，将变频器应用在泵类设备、风机设备当中，能够发挥出良好的节能降耗效果，对于工业领域的良好发展有着很大的帮助。 一、变频器的工作原理
在变频器的工作当中，通过对电力半导体器件通断作用的应用，将工频电源转换为另一种频率的电能。交流电输入变频器之后，会转变为直流电，然后通过逆变交换，形成不同频率的交流电。在变频器的内部控制系统当中，主要包括了触发脉冲电路、控制电路、信号检测等部分。在变频器电机调速的过程当中，将n作为同步电机转速，将f作为定子供电电源频率，将p作为磁极对数，则其工作原理为n=60×f÷p。而在异步电机当中，其与同步电机的转速之间，会有一个滑差关系存在，将n作为异步电机转速，将s作为异步电机转差率，则其关系为n=n×（1-s）=60×f÷p×（1-s）。根据这两个公式能够得知，如果对电源频率进行改变，就能够对电机的同步转速进行改变[1]。在提高电源频率的时候，会同时提高同步转速，因而实际转速也会增加。如果下调电源频率，那么电机的实际转速也会发生降低。在这种变频调速的方式当中，通过对电源频率的改变，实现对转速的有效控制。而在工业领域当中，工业生产中电机调速的主要部分就对鼠笼式电机进行调速。通过对变频调速技术的应用，能够将可变频率电源提供给电机，电机转速则由变频器进行控制。通常来说，可以通过对输入电压频率、电动机磁极对数、滑差等条件的改变来实现电机转速的控制。而在异步电机当中，对频率进行改变则是最为理想的方法。在三相异步电机当中，可以利用公示E=4.44×f×N×Φm来表示其中各相的电势有效值。其中，定子各相电势有效值用E来表示，定子供电电源频率用f来表示，定子有效匝数用n来表示，定子磁通量用Φm来表示。因此，可以通过转差频率控制调节、恒转矩调节、恒功率调节等方法来进行调节[2]。