1.高壓變頻器工作原理
高壓變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。它是按一定規(guī)律改變脈沖列的脈沖寬度或幅度,以調(diào)節(jié)輸出量和波形的,從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電壓和頻率的平滑變化。
根據(jù)電機(jī)學(xué)原理,交流異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由下式確定:
由式(1)可知,電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速與輸入的電源頻率、轉(zhuǎn)差率、電機(jī)的極對(duì)數(shù)有關(guān),改變極對(duì)數(shù)的成為變極調(diào)速,此種調(diào)速屬于有極調(diào)速,調(diào)速不平滑,主要用于不需要頻繁變速的地方。改變電機(jī)轉(zhuǎn)差率的調(diào)速方式有:調(diào)壓調(diào)速,電磁調(diào)速,繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,該種調(diào)速需要產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)差率,消耗轉(zhuǎn)差功率,屬于低效調(diào)速。而通過(guò)改變電機(jī)的輸入頻率的變頻調(diào)速,近似無(wú)級(jí)調(diào)速,是高效不耗能的調(diào)速方式,也是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的一種調(diào)速方式。
2. 高壓變頻器節(jié)能原理
根據(jù)流體力學(xué)的基本定律可知:風(fēng)機(jī)(或水泵)類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載,其轉(zhuǎn)速n與流量q、壓力(揚(yáng)程)h以及軸功率p具有如下關(guān)系:
由公式(2)、(3)、(4)可知,風(fēng)機(jī)(或水泵)的流量與其轉(zhuǎn)速成正比,壓力(或揚(yáng)程)與其轉(zhuǎn)速的平方成正比,軸功率與其轉(zhuǎn)速的立方成正比。當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低后,其軸功率隨轉(zhuǎn)速的三次方降低,驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的電機(jī)所需的電功率亦可相應(yīng)降低。因此調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速是風(fēng)機(jī)節(jié)能的重要途徑。