交流异步电动机调速的研制工作已经取得了许多可惜的成就。近年来，计算机技术和电力电子技术以及集成电路技术和的快速发展，为交流调速的使用提供了有利条件，使交流电动机调速和控制提高到了新的水平。全世界大约有60%左右的发电量是由电动机消耗的。据统计，我国各类电动机的装机容量已超过4亿kw，其中异步电动机约占90%，拖动风机、水泵及压缩类机械的电动机约1.3亿kw。在目前4亿kw的电机负载中，约有30%的变动负载可以使用电机调速。
1.风机的特性分析及节能原理风机是一种平方转矩负载，其转速n与风量Q、风压H及风机轴功率N之间的关系为：
Q1= Q2（n1/n2）、H1=H2（n1/n2）2、N1=（n1/n2）3当电机驱动风机时，电动机的轴功率为：P=ρQH/ ncηF图中n为风机在转速n1下风压—风量（H-Q）的特性；n2为风机在转速n2下风压下风压—风量（H-Q）的特性；曲线R1、R2为管阻特性。
设引鼓风机在工作点A点效率是******，输出的风量Q为******100%，功率P1 与AH1OQ1成正比。根据生产工艺要求，为风量需从Q1减少到Q2时，如果采用调节阀门方法（相当增加管理），使管理特性从曲线R1变到R2 ，系统由原来的标准工作点A变到新的工作点B运行。此时风机的风压增加，轴功率P2与面积BH2OQ1成正比。如果采用变频器控制方式，风机转速由n1 降到n2 ，在满足同样风量Q2 的情况下，风机风压H3 大幅降低，轴功率P3与面积CH3OQ1成正比。轴功率P3 和P1、 P2相比将显着减小，节省的功率省耗△P与面积BH2H3C成正比。节能的效果是十分显着的。
2.异步电动机调速方法电动机的转数n与同步转数n0之间的关系为：
n=（1-S）n0=（1-S）60f/p（式中：n—转数，n0—同步转数，S—转差率，f—频率，p—极对数。）可见改变电动机的转数有三种方法，就是改变转差率S、改变频率f、改变极对数p。由此产生了多种调速方法。这里只讨论改变频率f的调速方法：
变频调速是使用晶闸管变频电源通过改变电动机定子绕组的频率，实现改变同步转数来调速。这种方法高效率、范围宽和精度高的调速性能。因规格系列齐全，可以满足各种不同需求，从而被广泛采用，是较理想调速方法。它可分为两大类：
2.1交—直—交变频调速：是通过将电网中的交流电整流成直流电，再逆变为频率可调的交流电。根据直流电滤波方式的不同，可为电压型（电容器滤波）和电流型（电感滤波）两种。
2.2交—交变频调速：它只有一级功率变换，省去直流环节，可减少损耗，提高效率。由于此结构较复杂、额定工作频率较低，造价较高。常用于大容量的交流调速设备中（国外单台变频装置容量已超过10000kw）。变频调速的不足之处是造价高、结构复杂、功率因数低、谐波较大。
3.现状概述和改造方案及具体实施供暖公司是大能耗企业，同时也是资源节约与综合利用的主导机构。在目前我国电力短缺，资源紧张的情况下，要率先实施节电改造，以求推动节能工作。
供暖公司用电情况有以下几个特点：
（1）动力设备较多、容量较大，供暖期连续时间长。
（2）系统用电效率低，电能浪费较大。
改造方案及具体实施根据负荷运行实际情况，动力配电系统具有很大的节电空间，本着节能、安全、经济的原则，在各方大力支持配合下，经对公司整体用电分布细致的考察，决定采用变频调速装置对风机进行变频调速，目标节电率25%以上。
系统由两种操作模式可供选择：工频运行状态和变频运行状态。
（1）工频运行状态：操作台状态选择开关置于工频位置，这是QS1、KM1、QS2、KM2断开，QF、QS3闭合，用操作台控制KM3的闭合与断开，实现电机的工频运行及停机。
（2）变频运行状态：若系统需要变频运行，则操作台状态选择开关置于变频运行位置，这时QS3、KM3断开，QS1、QS2、QF闭合，用操作台控制KM1、KM2的断开与闭合，实现电机的变频运行与停止，变频器频率的高低有操作台的电位器控制或主机设置，闭环或速度上升时间均有主机设置。
4.风机变频调速的优点◆根据流量或压力变化调节转速，降低电能损耗，节约生产成本。
◆保证恒压，提高供风质量。
◆避免压力过高造成的跑、冒、漏，节约资源，延长设备使用命令。
◆实现电机软启动，启动电流限定为额定电流，减小了电机启动时对电网和设备的冲击，可降低供电容量。
◆二极管整流输入，功率因数较高，额定工况下功率因数可高达97%，无需无功补偿。
◆实现自动化控制，无需调节阀门、挡板，减轻操作人员的工作强度。
5.结束语变频调速适用范围广泛，在多台电动机同频拖动，或者调速范围大的低速大容量拖动中发挥着不可替代的作用。其调速范围广（100%-0%），调速精度高（0.5%），节电效果好（多数约为40%左右），其性能是其它各种交流调速技术不能比拟的。但变频器的价格较高（一般为1500元/kw，）。
随着新的控制理论和计算机技术的运用，更高性能、更适合调速控制的新型电动机和调速系统必将不断涌现出来。新型电动机调速技术将向着高效率、高性能、响应快、智能化、绿色化的方向发展。为我国经济发展作出更大贡献。
转自：http://www.cecol.com.cn/nyjy/20151106/11610106.html
