变频器功率因数分析及其改善
(完整版)变频器能改善功率因数吗
变频器能改善功率因数吗?又是怎么改善的？一、先确定几个概念：1、无功功率，是负载与电源之间交换能量的快慢；2、功率因数，是指有功功率与视在功率的比值；2、电容的电流超前电压90度；二、变频器产生高次谐波,又使功率因数下降。
到底变频器是提高还是降低功率因数？为什么？1、变频器的输入侧是整流、电容滤波电路；2、由于整流二极管只是在正弦交流电压的最大值处导通，主要是电容的充电脉冲电流；3、所以变频器产生了高次谐波电流；4、由于整流管导通时，电流、电能只有输入没有输出，是单方向的，所以电源功率是有功功率=视在功率，没有交换能量的无功功率，功率因数是1；5、所以变频器产生高次谐波，但功率因数没有下降，因为变频器只吸收了能量；6、所以变频器产生高次谐波，功率因数也没有提升，因为变频器只吸收了能量，没有给电网提供无功功率三、有些资料说变频器有电容器能提高电网的功率因数：1、如果测量电压与电流的相位角，确实是容性角；2、如果功率因数表是根据此容性角计算功率因数，则功率因数低于1；3、依此功率因数计算得出的容性无功功率，认为是给电网提供的无功补偿功率，并得出“变频器有电容器能提高电网的功率因数”。
4、这是测量原理上造成的错误！5、如果实测有功功率和视在功率；6、变频器与电源之间就不存在无功功率；7、也没有电容为电源提供的容性无功功率；8、也不会出现变频器提高电网功率因数的错误说法；四、从变频器输入端看，能量实际传递的过程和方式：1）当交流电压大于滤波电容的电压时，整流二极管导通，滤波电容充电；2）当交流电压经过最大值开始减小，小于于滤波电容的电压时，整流二极管反向截至，滤波电容充电结束并向负载测逆变电路供电；3）这样没有电能不断的由电源输入到电容器，电容器不断的将电能输入到负载；4）电流、电能是单方向流动或传输，没有逆向电源的无功功率；晶闸管整流装置之所以得到广泛应用，是因为这种整流装置简单、便宜、可靠，而且无需换相电路。
如何改善变频器功率因数偏低问题
如何改善变频器功率因数偏低问题变频器运行时，通常都要采取一些措施，以改善其输入侧的功率因数较低的问题一、变频器的无功功率与功率因数变频器输入侧功率因数偏低的原因，与工频电动机的运行功率因数低有着重要的区别。
由于电动机是感性负载，运行电流的相位滞后于电压，功率因数的高低取决于电流与电压之间的相位关系。
而变频器功率因数低是由其电路结构造成的。
变频器通常是“交一直一交”式结构，即三相交流电源经三相整流桥和滤波电容器变为直流，再经控制电路和逆变管转换为频率可调的交流电。
在整流过程中，只有当交流电源的瞬时值大于直流电压 UD 时，整流二极管才会导通，整流桥中才有充电电流，显然，充电电流总是出现在电源峰值附近的有限时间内，呈不连续的脉冲波形。
这种非正弦波具有很强的高次谐波成分。
高次谐波的瞬时功率一部分为“ + ”，另一部分为“一”，属于无功功率。
这种无功功率使得变频调速系统的功率因数较低，约为 O.7 ～ 0.75 。
二、提高功率因数的措施由于变频器输入侧功率因数较低的原因。
不是电流波形滞后于电压，而是高次谐波电流造成的，所以不能通过并联补偿电容器来提高功率因数．而应设法减小高次谐波电流。
直流电抗器除了提高功率因数外。
还能限制接通电源瞬间的充电涌流。
另外，不允许在变频器输出端，即与电动机的连接端并接电容器。
因为变频器输出的所谓正弦波，实际上是脉冲宽度和占空比的大小按正弦规律分布的脉宽调制波，这个脉冲序列是变频器中逆变管不断交替导通形成的，如果在输出端接入电容器，则逆变管在交替导通过程中，不但要向电动机提供电流，还会增加电容器的充电电流和放电电流，会导致逆变管损坏。
三、电抗器的选用电抗器对大部分变频器来说不是标准配置，是选配件。
应根据需要选用。
四、交流电抗器的相关应用有时为了降低设备投资的成本而不接交流电抗器，容忍变频调速系统在低功率因数下运行。
但在下列运行环境中连接交流电抗器则是必需的：1.如与变频器在同一供电系统中的电子设备较多，变频器的高次谐波将影响电子设备正常工作，这时应在变频器输入侧连接交流电抗器，同时用 1000V 、 100nF-220nF 的电容器进行滤波，尽量减小高次谐波的干扰。
张燕宾讲变频_五_关于变频器的功率因数
ｐ③ Ｌ
ｐ⑤
＋
＋
＋
＋
Ｏ－
－
ｔ Ｏ－
－
ｔ
（ａ） Ｒ、Ｌ电路 （ｂ） 相位差较小 （ｃ） 相位差较大 图 １
从功率因数的定义说起
（２） Ｒ、Ｌ 电路的瞬时功率
１． 什么是功率因数
电路瞬时功率等于电压和电流瞬时值乘积
功率因数的基本定义，是用电设备的平均功率
ｐ＝ｕｉ （２）
相对较小时，变压器二次绕组的电抗能够起到交流
电抗器的作用。
２． 接入直流电抗器
直流电抗器接在整流桥和滤波电容器之间，如
图 ７ａ 所示。其外形如图 ７ｂ 所示。
就提高功率因数的效果而言，直流电抗器优于
ＬＤ Ｐ
Ｒ Ｓ Ｔ
Ｎ
（ａ） 直流电抗器在电路中位置 （ｂ） 外形 图 ７
式中 Ｕ ——电压的有效值，Ｖ Ｉ——电流的有效值，Ａ Ｉ ——电流的有功分量，Ａ
Ａ
——电流与电压的相位差角 无功分量 Ｉ 比电压滞后 ９０°，计算如下
Ｒ
Ｉ ＝Ｉ ｓｉｎ （４） Ｒ
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张燕宾讲变频（五）
关于变频器的功率因数
张燕宾 变频器资深专家
关于变频器的功率因数问题，存在的问题有： 一些用户问：用了变频器后，功率因数偏低，增 加了补偿电容器，非但不起作用，且补偿电容器容 易损坏，是什么原因？ 有的用户问：提高电动机的功率因数，能否也 提高变频器输入侧的功率因数？ 一些论文甚至书籍中，还在宣传变频器的功率 因数高，是否有依据？ 因此，有必要对变频器的功率因数问题进行比 较深入的讨论。
Ｓ
１５７
式中 ＩＳ——变频器输入电流的有效值，Ａ
变频器的功率因数
变频器的输入电流与电动机所需的功率、供电电压、变频器的效率、功率因数等有关。
而变频器的功率因数是随着电源的阻抗而变化的，低阻抗导致较低功率因数，高阻抗导致较高的功率因数。
由于变频器所带负载是电动机，使输入输出的功率因数不一样，用变频器后输出端的功率因数是高于输入端功率因数的。
电动机的电流取决于所需的轴功率，电动机的功率因数通常比变频器的功率因数要低，由于这个特点，变频器的输入电流就会比所驱动的电动机电流要小一些。
如有一台15KW／380V的4极电动机，用一台对应的变频器拖动，现把相关参数计算如下：
从上可看出，变频器的输入电流比输出电流小是客观存在的。
有人认为以下因素也会导致变频器的输入电流比输出电流小。
变频器的输出电流是由逆变器提供的，通过脉宽调制电流的波形近似于正弦，只有增大输出，才能保证负载的需要，一般大于输入的10%。
变频器在运行时输入端、输出端的电流含有高次谐波，很难测量出相位角，按传统测量方法也会产生测量误差。
常规仪表测量含有谐波成分的电流、电耗是会有一定的误差，但不管测量的结果如何，变频器的输入功率因数一般较高，约0.95以上，而电机输入功率因数，一般为0.85左右，那么从能量守恒来考虑。
输出电流必定比大于输入电流才能满足等式的平衡。
变频调速问答_三_变频器功率因数问题
φ１＇＞φ１→ｃｏｓφ１＇＜ｃｏｓφ１→Ｉ１＇＞Ｉ１ →Ｉ１＇ ２ｒ１＞Ｉ１２ ｒ１→η＇＜η 式中 Ｉ１２ ｒ１——定子铜损， 单位为ｋＷ；
η——电动机的效率。
尤其是在变频调速的情况下，电压与频率之比是可以任
意设定的。如设定不当，或在运行过程中负荷的波动较大，容
式中 ＰＦ——功率因数；
Ｐ ——平均功率，单位为 ｋＷ； Ｓ ——视在功率，单位为 ｋＶＡ。 功率因数小于１的根本原因，是出现了无功功率的缘故。 ２）电流与电压频率相同时的平均功率 当电流和电压的 频率相同时，功率因数的大小取决于电流与电压之间的相位 关系。 图２ａ中，假设电流比电压滞后φ角
φ＝２πｆ ｔ１＝ωｔ１ （２） 式中 φ——功率因数角，即电流比电压滞后的电角度；
ｆ——电流的频率，单位为Ｈｚ； ｔ１——时间，单位为ｓ； ω——角频率，也叫电角速度。 功率的瞬时值Ｐ０等于电压ｕ和电流ｉ瞬时值的乘积
图３ 接入交流电抗器 ａ）在电路中的接法 ｂ）外形 ｃ）电流波形
ＬＤ Ｐ
Ｒ
Ｓ
Ｔ
ｂ）
Ｎ
ａ）
ｃ）
功率因数的改善
图４ 接入直流电抗器 ａ）在电路中的接法 ｂ）外形 ｃ）电流波形
问题２ 为什么不用电容器而用电抗器来改善功率因数？ 过去，在正弦电流的网络里，人们习惯于通过并联电容 器来改善功率因数。这是因为，在正弦电流网络里，功率因 数低的原因只有位移因数这一个方面，不存在畸变因数的问 题（Ｋｄ＝１）。所以，通过并联电容器，可以减小合成电流的滞 后角（φ角），从而提高了ｃｏｓφ（ＤＦ）。
Ｐ５＝ｕ·ｉ５ （４） 式中 Ｐ５─５次谐波电流的功率瞬时值，单位为ｋＷ；
ｉ５─５次谐波电流，单位为Ａ。 由式（４）算得的功率曲线图如图２ｂ所示，由该图可知，瞬 时功率的一部分为“＋”，另一部分为“－”。可以证明，在一 个周期内，正功率的总和与负功率的总和正好相等，平均功 率等于０。
变频器能改善功率因数吗
变频器能改善功率因数吗?又是怎么改善的？一、先确定几个概念：1、无功功率，是负载与电源之间交换能量的快慢；2、功率因数，是指有功功率与视在功率的比值；2、电容的电流超前电压90度；二、变频器产生高次谐波,又使功率因数下降。
到底变频器是提高还是降低功率因数？为什么？1、变频器的输入侧是整流、电容滤波电路；2、由于整流二极管只是在正弦交流电压的最大值处导通，主要是电容的充电脉冲电流；3、所以变频器产生了高次谐波电流；4、由于整流管导通时，电流、电能只有输入没有输出，是单方向的，所以电源功率是有功功率=视在功率，没有交换能量的无功功率，功率因数是1；5、所以变频器产生高次谐波，但功率因数没有下降，因为变频器只吸收了能量；6、所以变频器产生高次谐波，功率因数也没有提升，因为变频器只吸收了能量，没有给电网提供无功功率三、有些资料说变频器有电容器能提高电网的功率因数：1、如果测量电压与电流的相位角，确实是容性角；2、如果功率因数表是根据此容性角计算功率因数，则功率因数低于1；3、依此功率因数计算得出的容性无功功率，认为是给电网提供的无功补偿功率，并得出“变频器有电容器能提高电网的功率因数”。
4、这是测量原理上造成的错误！5、如果实测有功功率和视在功率；6、变频器与电源之间就不存在无功功率；7、也没有电容为电源提供的容性无功功率；8、也不会出现变频器提高电网功率因数的错误说法；四、从变频器输入端看，能量实际传递的过程和方式：1）当交流电压大于滤波电容的电压时，整流二极管导通，滤波电容充电；2）当交流电压经过最大值开始减小，小于于滤波电容的电压时，整流二极管反向截至，滤波电容充电结束并向负载测逆变电路供电；3）这样没有电能不断的由电源输入到电容器，电容器不断的将电能输入到负载；4）电流、电能是单方向流动或传输，没有逆向电源的无功功率；晶闸管整流装置之所以得到广泛应用，是因为这种整流装置简单、便宜、可靠，而且无需换相电路。
变频器功率因数分析及其改善
变频器功率 因数分析及其改善 工 技 业术
周 久 艳 ． 燕 宾 张
（ 三峡 大学电气信 息学院， 湖北 宜昌 ４ ３ ０ ） ４ ０ ２
摘 要： 功率 因数是对 负载将 电能转换为有 用功的度量 ， 由于 变频器的谐波 电流丰 富， 因此功 率因数很低 。随着电力资源的紧张 ， 高功率 提 因数 已经成 为电力公司和用户都 关心的 问题。本文就 变频器功率 因数低的原 因进行 了分析 ， 并提 出了改善 的措施 ， 电动机 节能技术的推 对 广应 用有一定的指导意义。
功 率 之 比来 表 达 （ 见 １ ． ） 详 ２２节 ：
＝
ｌ
ｏ
图 ２ 变频 器 输入 电 流 波形
ＰＳ ／
式中 ——广义 的功率因数
Ｐ — 有功 功 率 —
Ｓ — 视 在 功 率 —
３改善功率 因数 的方法 综 上所 述 ，变频器输入 电路的无功功率是 ｆＨｚ （ ） 由谐波 电流产生 的。谐波 电流的成分还较大 ， 因 此， 功率 因数是较低的 ， 应设法改善。 图 ３ 变频 器输 入 电 流 频谱 分析 ３１改善功率因数的方法 ． ２ 变频器输入 电路 的功率 因数 针 对以上分析 的情况 ，在变频器输 入电路 ２１ 谐波电流的平均功率 ． 中， 改善 功率因数的根本途径 是削弱谐波 电流。 电流的瞬时功率 总是 由 ｐ ｕ 来计算。今 以 为此 ， 电路中串人 电抗器是 比较有效 的办 法。 ＝ｉ 在 具体是 ： ５次谐波电流为例进行观察 。 变频器 的输入 电压 直流 电抗 器 Ｌ Ｄ串接 于 ／ ＼ ①一 电压波 形 整流桥和滤波电容之间。直 流 电抗器 的结构较 简单 、 体 ②一＿ 次谐波 电流波 形 ５ 积小且滤波效果好 ，可使功 ③一 瞬时功 率波形 率 因数提高到 ０ ５ ．。 ９ 交流 电抗器 Ｌ Ａ串接于 三相 的输入电路中。交流电 抗器 的滤波效果略差 ，只能 将功率 因数提 高到 Ｏ ５ ． ～ ７ 图 ４ ５次谐 波 瞬 时功 率
变频器是怎样提高功率因素的
变频器是怎样提高功率因素的异步电机在启动时，转差率S接近1时，转差大时，无功率大，功率因数低异步电机在额定运行时，转差率S接近0时，转差小时，无功率小，功率因数高而变频器在启动电机时，输出频率低，就可以保证异步电机转差在额定转差范围内，所以保证电机始终工作在高功率因数状态所以可以这样说，变频器改变输出频率，控制异步电机转差在额定转差范围内，从而保证电机的运行功率因数高如果变频器输出频率f与输出电压U的比值一定时，电机磁通Φ是个定值，即励磁电流（NIo）不变只有电机磁通Φ减小时，励磁电流（NIo）减小所以变频器提高功率因数的主要方式是控制异步电机转差率来实现的当异步电机处于大马拉小车时，变频器可调整频压比，减小电机磁通Φ，有降低无功电流，提高功率因数的作用所以，简单说，“低频时，输出电压低，无功电流小”的结论是错误的,降低频率，降低电压，但频压比恒定，是保证电机铁心磁通Φ不变，等于电机设计磁通Φ，即工频时的磁通Φ当大马拉小车时，可以降低电机磁通Φ，也就是改变频压比的值，也就是在相同频率下，适当降低电压，降低励磁电流降低频率，降低电压，不降低磁通Φ，励磁电流不变，无功功率不变改变频压比，降低电机磁通Φ，降低励磁电流，降低了无功功率，提高了功率因数中国变频器维修网创于1998年，是中国自动化十大综合门户中唯一以维修培训为核心竞争力的门户网站，也是中国最大的变频器门户网站。
已发展200多家加盟维修站。
是中国规模最早最大的变频器PLC维修及培训企业，国家工业和信息化部指定为电气工程师考试培训机构，被评为本年度最佳培训机构奖，课程有：PLC编程培训班、变频器维修培训班，工业电路板维修培训、电气自动化技术培训；服务项目：变频器维修、PLC维修、工业电路板维修等，一级维修企业承包对外维修保养服务。
在电力系统中，电力用户由于大量采用感应电动机和其它电感性用电设备，除吸收系统的有功功率作功外，还需要电力系统供给大量无功功率。
变频器提升功率因数的方法
变频器提升功率因数的方法
1. 选择合适的变频器呀！就像给机器选一双合适的鞋子，合脚了才能跑得稳、跑得快。
你看，我们工厂之前选的变频器不合适，那功率因数低得不行，后来换了个合适的，哇塞，功率因数一下子就提升上去了！
2. 优化变频器的参数设置啊！这就好比给汽车调整引擎参数，调好了才能发挥出最佳性能。
我记得那次和技术员一起仔细调整那些参数，嘿，还真有效，功率因数明显变好了！
3. 保证良好的散热环境呢！这可太重要啦，就如同人在闷热的环境里会不舒服，变频器过热也会影响功率因数呀！上次有个地方通风不好，赶紧改进后，功率因数真的提升了不少呢！
4. 定期维护变频器哦！这不就像你要定期保养自己的爱车一样嘛。
我们有阵子疏忽了维护，功率因数就下来了，后来加强维护，它又乖乖上去啦！
5. 对电网进行谐波治理呀！想想看，如果电网里都是杂波，那功率因数能好吗？有一次就是因为谐波的问题，赶紧治理后，功率因数上升可明显了！
6. 培训员工正确操作变频器呀！这就像教战士怎么用武器，得会用才能发挥威力呀！我们给员工培训后，他们操作更规范了，功率因数也跟着提升了。
7. 持续监测和改进呀！不能说弄好了就不管啦，要像随时关注身体状况一样关注变频器的功率因数。
我们一直这样做，功率因数一直保持得很好呢！
总之，想要提升变频器的功率因数，这些方法都很关键，一定要认真对待呀！。
变频器功率因数控制
变频器功率因数控制在现代工业生产中，变频器作为一种重要的驱动设备，被广泛应用于各种电动机控制系统中。
而变频器功率因数控制则是其中的一项关键技术，它可以有效地改善电动机的功率因数，提高能效，减少能耗。
本文将从功率因数的基本概念入手，介绍变频器功率因数控制的原理、方法和应用。
一、功率因数的基本概念功率因数是指电路中有用功和视在功的比值，用来表示电路中有用功的效果。
功率因数的范围是-1到1，当功率因数为1时，说明电路中的有用功和视在功完全一致，电路的效率最高。
而当功率因数小于1时，说明电路中存在一定程度的功率损耗，电路效率下降。
二、变频器功率因数控制的原理变频器功率因数控制的原理主要是通过改变变频器输出电压的相位角，使得电动机的供电电压与电流的相位一致，从而达到提高功率因数的目的。
具体来说，变频器通过监测电动机的电流波形，并与电动机的负载特性进行匹配，控制输出电压的相位角，使得电动机的功率因数接近1。
三、变频器功率因数控制的方法1. 预设功率因数法：通过预先设定目标功率因数的方式，控制变频器的输出电压相位角。
这种方法需要提前测量负载特性，并根据实际需要进行合理的设定。
2. 自适应功率因数法：根据电动机的工作状态和负载变化，实时调整输出电压的相位角。
这种方法适用于负载变化较大或工作条件复杂的场合。
3. 即时功率因数法：根据电动机的当前工作状态和负载情况，实时测量功率因数，并进行动态调整。
这种方法可以实现最佳的功率因数控制，提高能效。
四、变频器功率因数控制的应用1. 异步电动机驱动：变频器功率因数控制可以应用于各类异步电动机的驱动系统中，有效改善电动机的功率因数，提高工作效率。
2. 高要求的生产设备：在对功率因数要求较高的生产设备中，如电力变频供应系统、石化设备等，采用变频器功率因数控制可以有效降低系统的能耗，提高系统的稳定性。
3. 节能改造项目：对于一些需要进行节能改造的工程项目，如电梯、风机等，通过引入变频器功率因数控制技术，可以实现能耗的降低，达到节能减排的目的。
功率因数修正 功率因数修正型号变频器的功率调整
功率因数修正功率因数修正型号变频器的功率调整在现代工业生产中，电能的有效利用和供电质量成为了重要的问题。
功率因数修正技术的出现解决了电能利用效率低下和电网负载能力不足等问题。
功率因数修正型号变频器通过调整功率因数，使得电网负载能力得到充分利用，提高电能的利用效率。
一、功率因数修正的原理与优势功率因数修正技术是通过改变电源电压与电流波形之间的相位关系，使功率因数接近于1的技术手段。
功率因数是指实际有用功与视在功之比，是衡量电能利用效率的重要指标。
当功率因数为1时，电能得到了最大的有效利用，电网负载能力得到充分利用。
功率因数修正型号变频器通过内置的功率因数修正电路，能够根据电网的需求主动调整输出功率的相位，保持功率因数接近1。
与传统的变频器相比，功率因数修正型号变频器具有以下优势：1. 提高电能利用效率：功率因数修正型号变频器通过调整输出功率的相位，使得实际有用功与视在功之比接近1，提高了电能的有效利用效率。
2. 降低能源损耗：功率因数修正型号变频器能够减少功率因数偏离1所导致的无功功率损耗，降低了电能消耗和能源浪费。
3. 提高电网负载能力：功率因数修正型号变频器能够使电网负载能力得到充分利用，降低了电网的负荷压力，延长了电网设备的使用寿命。
4. 减少电网污染：功率因数修正型号变频器能够降低电网的谐波污染和电压波动，提高供电质量，保护了电网和其他电气设备的安全运行。
二、功率因数修正型号变频器的功率调整方法功率因数修正型号变频器的功率调整方法主要包括以下几种：1. 设定目标功率因数：用户可以根据实际需求，通过设置变频器的目标功率因数，使得变频器能够主动调整输出功率的相位，保持功率因数接近目标值。
2. 自动功率因数修正：功率因数修正型号变频器具有自动功率因数修正功能，能够根据电网的需求自动调整输出功率的相位，保持功率因数接近1。
3. 外部功率因数修正：功率因数修正型号变频器可以通过外部电路连接电容器或电感器等器件，对系统功率因数进行修正。
变频器能耗分析与优化
变频器能耗分析与优化在电力系统中，变频器作为一种常见的电力控制设备，被广泛应用于各种电动机驱动系统中。
然而，由于其特性和工作原理的限制，变频器在实际使用中存在着一定的能耗问题。
本文将对变频器的能耗进行分析与优化探讨。
一、变频器的能耗分析在进行变频器能耗分析之前，我们先了解一下变频器的工作原理和组成部分。
变频器主要由整流器、逆变器和滤波器组成。
它的主要功能是将来自供电网络的交流电转换为直流电，再将直流电通过逆变器转换成所需要的频率和电压的交流电，并通过滤波器使输出的电流波形变得更加平滑。
然而，变频器在进行电能转换的过程中，会产生一定的功率损耗。
功率损耗主要集中在以下几个方面：1. 效率损耗：变频器内部的电子元器件在工作时会存在一定的效率损耗，例如：变流器、逆变器等。
这些损耗会将一部分电能转化为热能的形式消耗掉。
2. 开关损耗：变频器内部的开关元器件（例如晶体管、二极管等）在频繁开关过程中会发生能量的损耗，由于开关动作的频率很高，这部分损耗也是比较显著的。
3. 温升损耗：由于变频器内部运行时会发热，温度升高会导致部分能量以热量形式散失出去。
综上所述，变频器的能耗是由多个方面的损耗所组成的。
在实际应用中，我们需要通过合理优化来减少变频器的能耗，提高其工作效率。
二、变频器的能耗优化为了优化变频器的能耗，我们可以从以下几个方面入手：1. 选择合适的变频器：在选择变频器时应充分考虑其效率和功耗参数。
一般来说，高效率的变频器在相同负载条件下能耗更低，对供电系统的负荷也会更小。
2. 优化控制策略：合理选择变频器的控制策略，以减少能耗。
例如，在部分负载运行时可以选择降低输出频率或电压以降低功率损耗。
3. 合理设计散热系统：由于变频器工作时会产生热量，合理设计散热系统可以有效降低温升，减少能耗。
4. 定期维护和检测：定期对变频器进行维护和检测，及时发现故障和异常情况，避免因故障导致能耗的增加。
通过上述优化方法，可以有效减少变频器的能耗，提高整个电动机驱动系统的效率和稳定性。
变频器功率因数保护与控制
变频器功率因数保护与控制在工业生产和电力传输中，变频器是一种常用的电气设备，用于控制电机的转速和运行。
然而，使用变频器时，功率因数的保护和控制变得尤为重要。
本文将讨论变频器功率因数保护与控制的重要性，并介绍一些相关的措施和技术。
一、功率因数的定义与意义功率因数是指交流电路中的有功功率和视在功率之比。
它的数值范围从-1到1之间，其中负值表示存在功率因数补偿电路。
功率因数的大小直接影响电力系统的效率和稳定性。
一个低功率因数不仅会导致系统电能的浪费，还会引起电力系统的不稳定和设备的过热。
二、变频器功率因数问题由于变频器的工作原理，其输出功率的波形通常是非正弦的。
这意味着变频器对电力系统的功率因数会产生负面影响。
变频器引入的谐波和扭矩脉动会导致电力系统的功率因数下降。
三、功率因数保护与控制的重要性保护和控制变频器的功率因数对于维持电力系统的稳定和高效运行至关重要。
以下是功率因数保护和控制的几个重要原因：1. 提高能源利用率：保持系统的功率因数接近1可以最大限度地减少功率损耗，提高能源利用效率。
2. 减少电网的负荷和过载：维护正常的功率因数，可以减少电流的流动，降低电力系统的负载和过载。
3. 避免设备过热：功率因数的下降会导致电缆、电机和变频器等设备过热。
保护功率因数可以延长设备的寿命，减少维修和更换成本。
4. 合规要求：许多国家和地区对电力系统的功率因数有着严格的合规要求。
通过控制功率因数，可以确保企业符合相关的法规和标准。
四、功率因数保护与控制的措施和技术为了保护和控制变频器的功率因数，可以采取以下措施和技术：1. 安装功率因数校正装置：这些装置可以监测和自动校正功率因数，确保它保持在所需的范围内。
2. 使用谐波滤波器：谐波滤波器能够过滤掉由变频器引入的谐波，提高系统的功率因数。
3. 优化变频器参数：通过调整变频器的参数和算法，可以减少谐波和扭矩脉动的产生，提高功率因数。
4. 设备协调运行：电力系统中的各个设备应该协调运行，以确保功率因数的稳定和高效。
关于变频调速系统的功率因数问题
本文从功率因数的定义入手，讲述了影响功率因数的两个方面，进而分析了变频调速系统的功率因数，介绍了改善变频器功率因数的途径。
1 关于功率因数的概念1.1 几个基本定义(1) 功率因数的定义在交流电路中，把平均功率与视在功率之比，称为功率因数:式中，u—电压的有效值(v); i—电流的有效值(a)。
1.2 同频率正弦电流的功率因数(1) 解析实际上，df＝cosφ就是同频率正弦电流的功率因数。
在电力电子技术未进入实用阶段之前，电气设备中的电流极大多数都是正弦波。
所以，人们通常把电流与电压相位差角的余弦cosφ就定义为功率因数。
(2) 物理意义如图1，当电流与电压不同相(假设电流滞后于电压）时，在电流的方向与电压相反的区间，瞬时功率为负功率。
其物理意义是:在该时间段内，是器件(电感或电容)中储存的能量(磁场能或电场能)向电源反馈的过程。
图1 滞后电流的瞬时功率因此，电流中的一部分被用于电源和器件间进行能量交换，而并未真正作功，故平均功率被“打了折扣”。
1.3 高次谐波电流的功率因数(1) 解析在电工基础里，非正弦电流可以通过傅里叶级数分解成许多高次谐波电流。
或者说，非正弦电流可以看成是许多高次谐波电流的合成。
对于分析非正弦电流的功率因数来说，了解高次谐波电流的平均功率是至关重要的。
今以5次谐波电流为例，分析如下:式(6)表明，5次谐波电流的平均功率为0。
可以进一步证明:所有高次谐波电流的平均功率都等于0。
或者说，高次谐波电流的功率都是无功功率。
(2) 物理意义如图2所示，5次谐波电流的瞬时功率中，一部分是正功率，另一部分是负功率。
并且，正功率和负功率的总面积正好相等，故平均功率为0。
1.4 非正弦电流的功率因数(1) 基波电流与电压同相位图2 谐波电流的功率在基波电流与电压同相位的情况下，上述的位移因数可不必考虑。
非正弦电流的有效值由下式计算:式中，i1、i5、i7分别是基波电流、5次谐波电流和7次谐波电流的有效值(三相对称电路中不存在以3为倍数的高次谐波电流。
高压变频器功率因数
高压变频器功率因数
高压变频器的功率因数是指其输出功率与输入功率之间的比值。
功率因数是衡量电力电子设备效率的重要指标。
对于高压变频器来说，其功率因数越高，说明在消耗相同输入功率的情况下，能够输出更多的功率，从而提高能源利用效率。
功率因数的计算公式为：
功率因数（cosφ）= 输出功率（Pout）/ 输入功率（Pin）在实际应用中，为了提高高压变频器的功率因数，可以采取以下措施：
1. 选择合适的变频器型号和规格，确保变频器的额定功率大于实际需求。
2. 优化变频器的工作模式，如采用高效率模式、降低载波频率等。
3. 合理配置变频器的外围电路，如选用低损耗的功率元器件、减小线路阻抗等。
4. 定期对变频器进行维护和检查，确保其处于良好的工作状态。
总之，提高高压变频器的功率因数是节能和降低运行成本的关键。
通过合理选择和使用变频器，可以显著提高电力系统的能源利用效率，为企业节约大量的能源成本。
变频器的抗干扰和功率因数调节
变频器的抗干扰和功率因数任兆宁摘要：变频调速可以节电20%-70%；使用交流电抗器和直流电抗器，可以将变频器的功率因数提高到0..95以上；在抗干扰时，要综合考虑各种因素，还要因现场情况而定。
关键词：变频器直流电抗器交流电抗器电容器滤波器据统计，我国目前电机用电量约占全国总用电量的60%，其中风机、机泵、压缩机和空调制冷机的用电量分别占全国用电量的10.4%、20.9%、9.4%和6%，电机产品效率比国外先进水平低2～3个百分点。
因此节约电能任高道远，而其中最重要的一个办法就是对电机采用调速运行，采用变频调速可以节约20%-70%的电能（由设备运行情况不同）。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因素、过流/过压/过载保护等功能。
变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值，因而改变其运动磁场的周期，达到平滑控制电动机转速的目的。
变频器的出现，使得复杂的调速控制简单化，用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作，缩小了体积，降低了维修率，使传动技术发展到新阶段。
在我们东方1-1气田，领导们非常重视节能减排，所以也有大量的应用变频器的实例，比如：闭排泵、淡水泵、凝析油泵、透平等，这些变频器的使用为平台节省下大量电能，为我们的节能减排贡献了一部分力量。
一、变频器的抗干扰由于变频器中普遍采用了晶闸管或者整流二极管等非线性器件，它们使用过程中就会产生谐波，将对电网产生干扰，引起电网的畸变，据统计，这个畸变数值约占电压的10%-40%,严重影响了电网的供电质量，还会引起电机的各种损耗，危害极大。
变频器会在输出线上产生较强的辐射干扰，影响周边电器的正常工作。
因此我们要尽可能的减少或者消弱变频器的谐波，降低它的电磁辐射：1）、使用隔离变压器隔离变压器能够把来自电源的传导干扰阻隔在变压器之前，一般常用于控制系统中等低压小功率用电设备。
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变频器功率因数分析及其改善
作者：周久艳张燕宾
来源：《中国新技术新产品》2008年第21期
摘要：功率因数是对负载将电能转换为有用功的度量，由于变频器的谐波电流丰富，因此功率因数很低。
随着电力资源的紧张，提高功率因数已经成为电力公司和用户都关心的问题。
本文就变频器功率因数低的原因进行了分析，并提出了改善的措施，对电动机节能技术的推广应用有一定的指导意义。
关键词：功率因数；谐波；电抗器
1 变频器的输入电流
变频器的输入电流是三相交流电源经全波整流后向滤波电容器C充电的电路，如图1所示。
显然，只有当电源的线电压UL的瞬时值大于电容器两端的直流电压UD时，才进行充电。
所以，输入电流总是出现在电压的振幅值附近，呈不连续的冲击波形式，如图2所示。
它具有很大的高次谐波成分，有关资料表明，输入电流的频谱分析如图3所示。
由图可知，空载时其5次谐波和7次谐波分量是很大的，几乎比基波分量小不了多少。
2变频器输入电路的功率因数
2．1谐波电流的平均功率
电流的瞬时功率总是由p=ui来计算。
今以5次谐波电流为例进行观察。
变频器的输入电压为正弦波，如图6-12曲线①所示，5次谐波电流如曲线②所示，两者的乘积p如曲线③所示。
P曲线与时间轴之间的面积（图中的阴影部分）表示在该时间段内所做的功。
由图可知，在电源电压的每半个周期内，有一部分是"+"功，是电源电压在做功，另一部分是"-"功，表示电源在吸收能量。
可以证明，在电源电压的每半个周期内，所有正功的和与所有负功的和是相等的，做功的总和为0，故平均功率为0。
可见，高次谐波电流使电源与负载之间不断地进行能量交换，并不真正做功。
这和储能元件（电感元件和电容元件）在交流电路中和电源之间进行能量交换在效果上是完全相同的。
2．2 功率因数
根据功率因数的定义，有：功率因数=有功功率/视在功率。
在变频器的输入电路中的有功功率：电流的基波分量与电压相同，故有功功率就是基波电流的功率，等于基波电流与电压的乘积。
在变频器的输入电路中的视在功率：视在功率是总电流与电压的乘积。
由电工基础的知识可知，非正弦电流的有效值为
式中——各次谐波电流（包括基波电流）有效值的二次方的和。
在有功电流与总电流之间，并不存在狭义的功率因数角，故变频器输入电路的功率因数是一个广义的概念。
它只能用有功功率和视在功率之比来表达（详见12.2节）：
λ=P/S
式中λ——广义的功率因数
P——有功功率
S——视在功率
3改善功率因数的方法
综上所述，变频器输入电路的无功功率是由谐波电流产生的。
谐波电流的成分还较大，因此，功率因数是较低的，应设法改善。
3．1改善功率因数的方法
针对以上分析的情况，在变频器输入电路中，改善功率因数的根本途径是削弱谐波电流。
为此，在电路中串入电抗器是比较有效的办法。
具体是：
直流电抗器LD串接于整流桥和滤波电容之间。
直流电抗器的结构较简单、体积小且滤波效果好，可使功率因数提高到0.95。
交流电抗器LA串接于三相的输入电路中。
交流电抗器的滤波效果略差，只能将功率因数提高到0.75~0.85。
但他除了滤波功能外，还具有以下功能：
1）抑制输入电流中的浪涌电流。
2）削弱电源电压不平衡的影响。
接入电抗器后，随着电感量的增大，各次谐波电流都将显著减小。
3．2电抗器的选用
电感越大，改善功率回数的效果越好。
但电感太大，也会增大基波电流的电压降，减小变频器的输入电压。
所以，选用电抗器时，电抗器上的电压降以不大于额定电压的3%为宜。
由于电源电压器的内部阻抗也能起到电抗器的上述作用。
因此，选用电抗器的必要性将视变压器的容量（容量大者内部阻抗小）而定。
一般说来，当变压器容量大于500kVA或变压器容量超过变频器容量的10倍以上时，应选配电抗器。
参考文献
[1]张燕宾，SPWM变频调速应用技术（第3版）[M] ，机械工业出版社，2005
[2]张燕宾，常用变频器功能手册 [M]，机械工业出版社，2005。