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西门子电机在调速中的效率分析

伴随着转速比的下降，泵高效率区间将为左侧挪动。这表明，转速控制方式为低速档低流量时，仍可让泵机高效化运作。

在变频式状况下给水方式的探索

在从多一点、多泵房所组成的供水设备中，需要对泵房出口拉力加以控制，便于与管网系统兼容，达到**系统软件性能参数，这样可以分成变频恒压供水、变压器供电和错峰变压器供电。

变频恒压供水

使泵房出入口拉力保持不会改变，是这个自动控制系统目标。在图4中，给出出入口拉力为Hg。

当用户流量Q变化时，因转速比转变造成水泵扬程特点H1－Q上下运动，离心泵工作中过关斩将在H=Hg线中作水平移动（A、B、C、D）。这尽管满足流量规定，但是因为管阻特点R变陡，导致了动能消耗。

变频恒压供水执行方便，便于跟多泵房供电的过程当中、大中型管网系统相适应，具有一定的实用性，和应用性，所以有的武器装备调速泵机设备自来水公司善于选用此方法，在稳压控制方法下，因泵房出入口的拉力保持不会改变，使泵并接特点与负荷的具体特点中间有一定的差别，节能效果比不上变压器供水设备。

变压器给水方式

为了节省动能，应尽可能使出入口拉力伴随着流量减少而减少(*少不可以上升)，这时可采取泵房出入口端“变压器供电”方法，如下图5所显示。在图上，因转速比降低时水泵扬程特点下沉，与管阻特点R1－Q交叉于点C，总流量从Qa减少到Qc（设总流量Qc与稳压操纵后的QB相同）。变压器操纵构成了比较大的压力差 H=Hac，因此可节省如下图5大阴线一部分所示的动能。变压器供电因出入口拉力减少，遏制了管阻特点转变所赞同的消耗及水泵的附加损耗，节能效果明显。西门子授权北京代理商

通过对比，变频调速器在泵类负荷的变速环节中，是能够给水方式进行改善的，已达到**省电实际效果。

西门子变频器基本上归类

髙压变频器的种类多种多样，其分类方式也各种各样。按照中间商有没有直流电一部分，可以分为交交变频器和交直交变频调速器；按照直流电一部分的特性，可以分为电流量型电压型变频器；按照有没有正中间低压回路，可以分为高高的变频调速器和高低高变频器；按照输出电平数，可以分为两脉冲信号、三电平、五脉冲信号及多电平变频调速器；按照额定电压和主要用途，可以分为通用变频器和高压变频器；按照嵌位方法，可以分为二极管嵌位型电容器嵌位型变频调速器等。

电流量型

因为在变频器的直流电阶段使用了电感元件而出名，其优点是具备四象限运行水平，能很容易地完成电机的制动系统作用。主要缺点必须对逆变桥开展强迫换流，设备构造繁琐，调节比较困难。此外，因为电力网侧选用晶闸管移相整流器，故键入电流谐波比较大，空间大过程中对电力网会有一定的影响。

髙压型

因为在变频器的直流电阶段使用了电容元件而出名，伴随着技术的发展，高压变频器能够实现四象限运行，也可以实现闭环控制，早已成为当下传动装置变速的主流产品。

高低高型

选用升降压的方法，将低电压或通用变频器运用在中国、髙压环境里而出名。基本原理是由降压变压器，将电网电压降至低压变频器额定值或容许电压键入范围之内，经变频器的转换产生次数和力度都可调的交流电源，再经降压变压器转换成电动机所需的额定电压。

这种方法，由于采用标准化的低压变频器，相互配合降血压，降压变压器，故可以随意配对电力网及电动机额定电压，容积小时候（<500KW）更新改造成本费较立即高压变频器低。主要缺点升降压变压器结构复杂，较为沉重，工作频段会受变压器危害，另外就是因为引进了变电器促使系统软件高效率非常低。

一般高低高变频调速器可以分为电流量型工作电压型二种。

高电流量型

电源电路网络拓扑结构如下图1所显示，在低压变频器的直流电阶段由于采用了电感元件而出名。键入侧选用晶闸管移相控制整流器，操纵电动机电流量，导出侧为强迫换流方法，操纵电动机次数和相位差。可以实现电机的四象限运行。西门子授权北京代理商

大电流型

前端引进降压变压器，将电力网降血压，随后联接低压变频器。低压变频器键入侧可采取晶闸管移相控制整流器，也可采用二极管三相桥立即整流器，正中间直流电部分为电容器平波并储能技术。逆变电源或变流器电源电路多采用 IGBT元器件，根据SPWM转换，就可以获得次数和力度都可调的交流电源，再经过降压变压器转换成电动机所需的额定电压。值得注意的是，在变流器电源电路至降压变压器中间还要放入正弦波滤波器(F)，不然降压变压器会因为键入谐波电流或dv/dt过大且发烫，或毁坏绕阻的绝缘层。该正弦波滤波器成本较高，一般等同于低压变频器的1/3到1/2的价钱。

高高的变频式

高高的变频调速器不用升降压变压器，电力电子器件在电力与电机中间立即搭建逆变电路。因为电力电子器件抗压难题难以处理，现阶段Z立即做法就是选用元器件串连的方法来提升额定电压，其主要缺点要解决元器件均压和缓存难点，技术性繁杂，难度高。但是这种变频调速器因为没有升降压变压器，所以效果较高低高方法高，同时构造较为紧密。

高高的电流量

其采用GTO，SCR或IGCT元器件串连的方法完成直接地高压变频，工作电压可以达到10KV。因为直流电阶段采用了电感元件，其对于电流量不足比较敏感，因而不很容易发生过电流常见故障，逆变电源工作中也挺靠谱，维护性能优良。其键入侧选用晶闸管相控整流器，键入电流谐波比较大。变频式设备空间大时需要注意对电网的污染对通讯电子产品的影响难题。均压和缓冲电路，技术性繁杂，成本相对高。因为元器件比较多，设备结构复杂，调节和维护都很困难。逆变桥选用强迫换流，热值也非常大，要解决器件的排热难题。其优点是具备四象限运行水平，能够制动系统。西门子授权北京代理商

要特别说明的是，此类变频调速器因为相对较低的键入功率因素和相对较高的输出谐波电流，故必须则在输出侧组装髙压自己变好电容器。

高高的工作电压

电路结构选用IGBT 立即串连技术性，又叫立即元器件串连型高压变频器。它在直流电阶段应用高压电容开展过滤和储能技术，电压可以达到13.8KV，其优点是可以采取比较低抗压的电力电子器件，串连桥臂上的各种IGBT功效同样，可以实现相互之间预留，或进行冗余技术。主要缺点电平数比较低，仅是两脉冲信号，电压dV/dt较大，必须采用特殊电机或改装共模电压过滤器和髙压正弦波滤波器，相对成本也会增加很多。因为其与低压变频器拥有一样的网络拓扑结构，所以它像低压变频器一样具备四象限运行作用，也能实现闭环控制。西门子授权北京代理商

这类变频调速器更加需要处理器件的均压难题，一般需特别设计方案光耦电路和缓冲电路。针对IGBT光耦电路的延迟也是有极为严苛的规定。一旦IGBT的开启、取消的时间不会一致，或是升高、下降沿的直线斜率相距太差距，都将导致电力电子器件的毁坏.

嵌位型

钳位型变频调速器一般可分成二极管钳位型电容器钳位型。

二极管型

它既能完成二极管中心点嵌位，也能实现三电平或多个脉冲信号输出，其技术水平较立即元器件串连型变频调速器低。因为直流电阶段使用了电容元件，所以它仍属于电压型变频器。这类变频调速器必须设定键入变电器，它的功能是防护与星角转换，可以实现12单脉冲整流器，同时提供正中间嵌位零脉冲信号。根据协助二极管将IGBT等电力电子器件强制嵌坐落于正中间零脉冲信号上，从而使得IGBT两边不会因为过电压而损坏，又完成时多脉冲信号输出。

这类变频调速器构造，导出可以不用组装正弦波滤波器。可是由于采用了变电器，价格上有所上升。西门子授权北京代理商

电容器型

其采用同桥臂加设飘浮电容器的方法完成了电力电子器件的嵌位，这类变频器应用的特别少。