1变频调速理论

1.1变频的工作原理

异步电动机的转速与电源频率F成正比(n=(1-S)×60×f/p)。改变定子供电频率会改变电机的转速，从而改变电机的输入功率。变频调速装置将电网的50 Hz交流电变为频率可调的交流电，驱动交流电机实现调速。其特点是效率高，无调速带来的附加转差损失，调速范围大，精度高，无级调速，大量节能。由于其与自动控制系统通讯方便，已被广泛应用于各个领域。

1.2变频调速的节能原理

以变频器调速水泵为例，变频器节能空间的计算方法如下。根据流体力学的知识，P(功率)=Q(流量)×H(压力)。流量与转速n的幂成正比，压力h与转速n的平方成正比..当水泵效率不变，所需流量Q降低时，可调节变频器的输出频率，使电机转速N成比例降低。此时电机的功率P会按照立方关系大大降低，比风门和阀门节能40% ~ 50%，从而达到省电的目的。比如一台电机的功率为P0=55 kW，当转速降至原转速的4/5时，节电率为48%从P=(4/5)3P0=64/125×55=28.16 kW，当转速降至原转速的1/2时，P = (1/2) 3P0 = 1/。

2控制原理

2.1变频器控制原理

电源直接作为变频器的输入电源，再通过变频器的输出连接到电机。它可以调节和控制电机的启动、停止和转速。装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态等保护信息，以及一些必要的电流、转速指示，方便运行人员操作控制。有手动和自动操作模式。

1)手动模式下，泵的运行由控制柜上的启停按钮控制，可以根据需要控制泵的启停。该模式主要用于设备调试、自动故障和维护。

2)自动运行时，您可以直接从控制面板将转换开关切换到自动位置，按下启动按钮，变频器的输出频率将从零开始上升。系统将自动完成泵的启动、停止、循环变频的所有操作过程，并根据液位反馈自动调节泵的转速，以保持液位稳定。

2.2液位控制原理

施耐德ATV61变频器采用目前广泛使用的PID控制技术。PID嵌入在变频器的应用宏中，如根据液位调节频率，根据PID调节参数，使系统平稳运行，始终保持液位稳定。在加压给料泵的应用中，加压过滤器水箱的液位信号变成4 ~ 20 mA的标准信号，送入变频器内置的PID调节器。PID运行与给定的液位参数比较后，运行频率输出给变频器，变频器控制水泵的转速来调节供水量，维持恒定的液位。2.4增压变频调速系统的优势

2.3改善设备的启动特性，延长设备使用寿命，提高设备运行的可靠性。

充电泵电机额定电流为287.8 A，直接启动时电流为额定电流的5 ~ 7倍。产生的电流冲击和转矩冲击会给供电系统和牵引系统带来不利影响，因此有必要采用软启动方案。但采用常规降压启动时，由于启动过程中工频不变，滑差过大的存在必然导致大的过电流。采用变频控制方式的软启动方案时，变频器驱动电机从零速启动，逐渐调节频率，直至达到其额定转速。一般电动机的起动电流小于额定电流的1.5倍，不会产生过电流，能提供与额定转矩相等的起动转矩，从而改善起动特性，直接延长设备的使用寿命，降低故障率，提高运行可靠性。

2.4.3优化员工的工作环境。

变频器加压给料泵的平稳调速保证了设备的平稳运行，取消了员工对阀门等设备的频繁操作，实现了无人值守。同时降低了阀门开关时产生的噪音，优化了工作环境，降低了员工的工作强度。