八十年代，在发电厂高压电机采用的风门、阀门、电磁调速、液力偶合器调速、液态电阻调速、变极调速等耗能型电机调速方式，普遍存在适应范围窄、节能 效果不显著、机械特性变软(除变极调速外)、运行可靠低等问题，一直没有好的解决办法。九十年代，随着功率单元串联技术的研发成功和应用，高压变频器装置 以其独特的节能、高效、高可靠性、平滑而较硬的机械特性、以及强劲的输出动力，当之无愧地成为电力电子拖动的主角，成为新建和改造项目的*。

目前，应用高压变频调速 技术，一方面可以极大地节省风机消耗的电能，减少启动冲击，实现系统的节能、经济运行;另一方面可以提高功率因、降低谐波污染，提高系统的运行品质，实现 高精度控制，提高可靠性，满足对环境和生产工艺过程对流量和压力的精度要求。从而有效地提高经济效益和产品质量。高压变频技术，广泛应用电力行业、冶金行 业、水泥行业、化工生业、自来水行业、供热系统等。在全国各地已有达八千台套应用实例。总容量在1000多万千瓦，产生了良好的经济效益。其高效率、高可 靠、优良的技术性能，得到用户的一致好评，是企业用于高压电动机调速领域较为完善的技术，同以往的任何一种调速方式相比变频器均具有不可比拟的优势，是电 力拖动调速领域的主流和发展趋势。

一、高压变频调速原理

1.风机不同调节方式对比

由电工原理可知电机的转速与电源频率成正比，通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速，实现平滑的无级调速。离心式风机在变速调节的 过程中，如果不考虑管道系统阻力R的影响，风机的*大特点是负载转矩与转速的平方成正比，而轴功率与转速的立方成正比。因此，将电机定速运转改变为根据流 量需要使用相应电源频率来调节电机变速运转,就可节约大量电能， 也能够产生巨大的经济效益。由图1可看出变频器控制是*接近理想曲线的。

                                                     图1离心风机不同调节方式耗电特性比较

                                                                                                         图2 不同调节下的风机效率

由图2可知：在风机的流量由100%下降到50﹪时，变速调节与风门、阀门调节方式相比，风机的效率平均高出30%以上。从节能的观点来看,采用变 速调节方式为*佳调节方式。采用定速驱动时，风机靠风门调节，除产生大量的节流损耗外，反应速度慢，导致机组无法响应负荷的动态变化，采用调速驱动后，机 组的可控性提高了，响应速度加快，控制精度也提高了，从而使整个机组的控制性能大为改善，不但改善了机组的运行状况，还可以进一步节约能源，同时采用变速 调节后可以有效地减轻叶轮和轴承的磨损，延长设备使用寿命，降低噪声，大大改善起动性能。工艺条件的改善，也能够产生巨大的经济效益。

2.变频调速的特性

交流异步电动机的转速公式为：n=60f(1-s)/p

其中：n—电机转速r/min; p—极对数;

f—定子供电频率Hz; s—转差率。

由上式(1)可知，改变异步电动机的电源频率f就可以改变电机的转速n。同时，风机为典型的平方减转矩负载，下面以风机的工作特性来分析节能原理。

风机的电动机轴功率P与其流量Q，风压p之间的关系式如下：

P∝Q×p···························································· (2)

当电动机的转速为n1、n2时，流量由Q1变化到Q2，此时Q、p、P相对于转速的关系：

Q2=Q1×(n2/n1)················································ (3)

p2=p1×(n2/n1)2 ················································ (4)

P2=P1×(n2/n1)3 ················································· (5)

由式(3)(4)(5)式可以看出，调节电机转速即可调节流量，风压与转速的2次方成正比, 风机轴功率(功率输出)与转速的3次方成正比，从理论上讲，速度降低10%时会带来30%左右的功率下降，由于功率的大幅度降低，可获得显著的节能效果显 著。 风机调速后与调速前理论对比如下：

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