变频器节能效果技术分析
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成正比。 当所需风量、流量减小时，利用变频器通过调速的方式来调节风量、
流量，可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快，
与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。
风机、泵类负载节电理论依据
节能效果验证
轻油空冷器变频输出实测数据
主控室给定值 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 变频频率 6 Hz 10 Hz 14 Hz 19 Hz 23 Hz 27 Hz 32 Hz 36 Hz 41 Hz 45 Hz 49 Hz 电流 8A 10 A 12 A 16 A 20 A 24 A 27 A 30 A 34 A 39 A 45 A
T电机转矩 －T负载转矩＝ J T 电机力矩－T负载阻力 P电机功率＝ T ×N
电机转矩
dn dt
T电机转矩
T负载转矩
电机速度×K常数
T电机转矩>T负载转矩－－－加速运行 T电机转矩<T负载转矩－－－减速运行
T电机转矩＝T负载转矩－－－恒速运行
电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素
加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关
汇 报 提 纲
一、变频器工作原理 二、变频节能效果分析 三、问题分析
乙二醇空冷器最低频率15Hz问题
乙二醇空冷器变频器手动设置，地址P1080电机最小频率已改为
9Hz，实际主控室给0%开度时，现场显示15Hz（正常应该显示9）
9Hz
50Hz 模拟IO地址表 30%
0对应4mA
最小频率调整影响因素
变频技术节电效果分析
周
晓
2017.11.30
汇 报 提 纲
一、变频器工作原理 二、变频节能效果分析 三、问题分析
变频器的原理
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，能实现对交流异步电机 的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过 流/过压/过载保护等功能。
220V/380V 3PH
键盘
控制板
汇 报 提 纲
一、变频器工作原理 二、变频节能效果分析 三、问题分析
风机、泵类负载节电理论依据
在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速 度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减
小，转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方
输出电流与频率正向关系
节能效果验证
乙二醇空冷器变频输出实测数据
60Fra Baidu bibliotek
主控室给 变频频率 电流(A) 电压(V) 功率（kW） 定值
20 40 60 80 100 12 Hz 20 Hz 30 Hz 40 Hz 50 Hz 5.2 7.2 10.6 14.5 19.3 153 218 294 363 429 1.1 2.1 4.3 7.2 11.3
电机转速n公式
其中： S：转差率
f1：交流电频率 p：电机对数
通过改变交流电机的工作 频率来改变电机转速的一 种装置
转差率、电机对数属于设备特性参数不可变
交流调速的控制核心：
只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果
V/F控制－－－－简单实用，使用最为广泛 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定 例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则 40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V 低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高
0～50Hz可调
异步电动机 开关或接触器 变频器 转速可调
通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据
电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到
节能、调速的目的。
～
整流部分 交流 直流
储能环节 直流 控制系统
逆变部分
交流
M
电气传动基础知识
电力传动系统运动方程式 M
中间传动机构
终端机械
50
40
30
功率kW 频率Hz
20
10
0
1
2
3
4
5
电机功率与频率呈正向关系
节能效果验证
变频器输入侧功率
主控室给定值 20% 变频频率 12 Hz 电流(A) 1.7 电压(V) 402
40%
20 Hz
6.3
402
结论：通过改变电机运行频率是可以实现降低电机功率和转速； 变频器输入端电压不变，电流随频率减小而降低；变频器输出 端电压、电流同步减小。
机械连接部分的阻力，如皮带松紧度
负载特性，如空冷器叶片大小 电机功率 低速旋转的情况下，电机的温升会因为电机的转速下 降而升高，甚至会在短时间内将电机烧毁 由于电机散热方式为同轴风机，当电机在低频率运行时 温升较快，应高度注意，防止电机被烧毁
流量，可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快，
与速度的三次方成正比，所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。
风机、泵类负载节电理论依据
节能效果验证
轻油空冷器变频输出实测数据
主控室给定值 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 变频频率 6 Hz 10 Hz 14 Hz 19 Hz 23 Hz 27 Hz 32 Hz 36 Hz 41 Hz 45 Hz 49 Hz 电流 8A 10 A 12 A 16 A 20 A 24 A 27 A 30 A 34 A 39 A 45 A
T电机转矩 －T负载转矩＝ J T 电机力矩－T负载阻力 P电机功率＝ T ×N
电机转矩
dn dt
T电机转矩
T负载转矩
电机速度×K常数
T电机转矩>T负载转矩－－－加速运行 T电机转矩<T负载转矩－－－减速运行
T电机转矩＝T负载转矩－－－恒速运行
电机转矩控制性能是影响电气传动系统性能高低的最重要因素
加减速时间和电机转矩、负载转矩以及系统惯量有关
汇 报 提 纲
一、变频器工作原理 二、变频节能效果分析 三、问题分析
乙二醇空冷器最低频率15Hz问题
乙二醇空冷器变频器手动设置，地址P1080电机最小频率已改为
9Hz，实际主控室给0%开度时，现场显示15Hz（正常应该显示9）
9Hz
50Hz 模拟IO地址表 30%
0对应4mA
最小频率调整影响因素
变频技术节电效果分析
周
晓
2017.11.30
汇 报 提 纲
一、变频器工作原理 二、变频节能效果分析 三、问题分析
变频器的原理
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，能实现对交流异步电机 的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过 流/过压/过载保护等功能。
220V/380V 3PH
键盘
控制板
汇 报 提 纲
一、变频器工作原理 二、变频节能效果分析 三、问题分析
风机、泵类负载节电理论依据
在各种风机、水泵、油泵中，随叶轮的转动，空气或液体在一定的速 度范围内所产生的阻力大致与速度n的2次方成正比。随着转速的减
小，转矩按转速的2次方减小。这种负载所需的功率与速度的3次方
输出电流与频率正向关系
节能效果验证
乙二醇空冷器变频输出实测数据
60Fra Baidu bibliotek
主控室给 变频频率 电流(A) 电压(V) 功率（kW） 定值
20 40 60 80 100 12 Hz 20 Hz 30 Hz 40 Hz 50 Hz 5.2 7.2 10.6 14.5 19.3 153 218 294 363 429 1.1 2.1 4.3 7.2 11.3
电机转速n公式
其中： S：转差率
f1：交流电频率 p：电机对数
通过改变交流电机的工作 频率来改变电机转速的一 种装置
转差率、电机对数属于设备特性参数不可变
交流调速的控制核心：
只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果
V/F控制－－－－简单实用，使用最为广泛 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定 例: 对于380V 50Hz电机，当运行频率为40HZ时，要保持V/F 恒定，则 40HZ时电机的供电电压:380×（40/50)＝304V 低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高
0～50Hz可调
异步电动机 开关或接触器 变频器 转速可调
通过改变电源的频率来达到改变电源电压的目的，根据
电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到
节能、调速的目的。
～
整流部分 交流 直流
储能环节 直流 控制系统
逆变部分
交流
M
电气传动基础知识
电力传动系统运动方程式 M
中间传动机构
终端机械
50
40
30
功率kW 频率Hz
20
10
0
1
2
3
4
5
电机功率与频率呈正向关系
节能效果验证
变频器输入侧功率
主控室给定值 20% 变频频率 12 Hz 电流(A) 1.7 电压(V) 402
40%
20 Hz
6.3
402
结论：通过改变电机运行频率是可以实现降低电机功率和转速； 变频器输入端电压不变，电流随频率减小而降低；变频器输出 端电压、电流同步减小。
机械连接部分的阻力，如皮带松紧度
负载特性，如空冷器叶片大小 电机功率 低速旋转的情况下，电机的温升会因为电机的转速下 降而升高，甚至会在短时间内将电机烧毁 由于电机散热方式为同轴风机，当电机在低频率运行时 温升较快，应高度注意，防止电机被烧毁