欢迎讨论:斩波内馈调速与高压变频器的比较 点击：431 | 回复：12
发表于：2008-02-23 13:33:00
1楼
斩波内馈调速与高压变频器的比较 以下观点对吗?
关于斩波内馈调速与高压变频器的原理读者可参考相关的资料，本文试图从多个方面讨论二者的性能比较，一家之言，供读者参考。
对电机的要求
斩波内馈调速必须使用特殊的电机，高压变频器则可以使用任意的异步电机。内馈电机制造工艺复杂，属于非标产品，维修时可能会比较麻烦，维修费用肯定比普通电机高，另外，转子上有滑环，维护工作量大；内馈调速系统在功率较大时，可靠性很低，与电机有一定的关系。高压变频器可以一带多运行，对于水泵类负载，常常需要在运行电机和备用电机之间进行切换，内馈调速电机不能满足此需要。
另外，由于转速较高时，滑环的制造工艺复杂，斩波内馈调速不能用于两极电机。
功率因数
高压变频器在整个负载范围内，电网侧的功率因数都在0.96以上，所以无需附加任何功率因数补偿措施。斩波内馈控制部分的功率因数可以达到0.9左右，但这只是系统功率很小的一部分，其电网侧的功率因数随着转速的下降而下降，低于异步电机本身的功率因数，调速系统的功率因数在0.5-0.7之间。用户可以购买补偿柜来提高功率因数，但是功率因数是随着负载变化的，补偿起来非常麻烦，这个问题在技术上没有很好的解决办法。
谐波
高压变频器，在电网侧采用多脉冲整流，电机侧采用多级PWM调制，使其电网侧的电流谐波小于4%，电机侧的谐波小于2%。内馈调速的变流器采用6脉冲整流和逆变，所以在转子绕组、变流器、内馈绕组存在谐波，定子绕组肯定会受到影响，其谐波情况比高压要差。
效率
变频调速与串级调速（内馈调速为串级调速的另一种型式）都是技术界公认的高效调速方式。高压变频调速的效率一般在96%-97%左右。内馈调速的效率不会比变频调速具有明显的优势，这是因为：（1）由于有内馈绕组，电机的效率肯定低于标准异步电机；（2）在调速运行中，有一部分能量在定子绕组-转子绕组-调速装置-内馈绕组之间循环；（3）系统的功率因数低，铜损大；（4）转子绕组、变流器、内馈绕组存在谐波，影响电机效率。（5）定子绕组与内馈绕组的耦合效率较低。目前，尚不能提供内馈调速系统的效率测试数据，宣称其效率高是没有依据的。
调速范围
高压变频器的调速范围是0-200%，全范围无级调速。内馈调速的调速范围一般为70%-95%，95%以上就必须切换到工频运行。如果要增大调速范围，则价格优势不复存在，技术难度也将加大。
调速精度
变频调速可以精确调节电机的转速，误差在几转之内。内馈调速依靠转子导出的功率来调节转速，两者之间的函数关系非常复杂，只能做到大致的调节。
启动方式
变频调速可以做到完全的软启动。内馈调速在转子串频敏电阻的情况下，启动电流仍旧可以达到额定电流的3倍左右，启动时必须先启动到工频，将启动电阻切除，再将变流器投入，然后进行调速，造成很大的麻烦，有些工况下这种操作是不允许的。
断电方式
高压变频器对操作顺序无特殊要求，在出现故障时，允许用户直接断开电网侧的高压开关，与以前未上变频时相同；内馈调速在停机时，必须先运行到工频，将变流器切除，再断开电机，直接断开电机是不允许的非正常操作，用户必须设计工艺过程满足这一要求。
对电网的适应性
高压变频器对电网有极强的适应能力，允许电网电压波动±15%，电网电压跌落35%不停机，电网电压丢失5个周波继续满载运行，电网电压丢失3秒不停机。内馈调速由于有有源逆变部分，电网掉电会造成逆变失败，不容易实现上述功能。
价格
内馈调速在调速范围较小、功率较小时，价格上有优势。
占地面积
内馈调速无变压器，占地面积较小。
发展趋势
从国际上看，变频调速是技术发展的趋势，以前生产、销售串级调速的日本、德国企业现在都转向了变频调速，因为相比之下，变频调速的优势是明显的。
关于斩波内馈调速与高压变频器的原理读者可参考相关的资料，本文试图从多个方面讨论二者的性能比较，一家之言，供读者参考。
对电机的要求
斩波内馈调速必须使用特殊的电机，高压变频器则可以使用任意的异步电机。内馈电机制造工艺复杂，属于非标产品，维修时可能会比较麻烦，维修费用肯定比普通电机高，另外，转子上有滑环，维护工作量大；内馈调速系统在功率较大时，可靠性很低，与电机有一定的关系。高压变频器可以一带多运行，对于水泵类负载，常常需要在运行电机和备用电机之间进行切换，内馈调速电机不能满足此需要。
另外，由于转速较高时，滑环的制造工艺复杂，斩波内馈调速不能用于两极电机。
功率因数
高压变频器在整个负载范围内，电网侧的功率因数都在0.96以上，所以无需附加任何功率因数补偿措施。斩波内馈控制部分的功率因数可以达到0.9左右，但这只是系统功率很小的一部分，其电网侧的功率因数随着转速的下降而下降，低于异步电机本身的功率因数，调速系统的功率因数在0.5-0.7之间。用户可以购买补偿柜来提高功率因数，但是功率因数是随着负载变化的，补偿起来非常麻烦，这个问题在技术上没有很好的解决办法。
谐波
高压变频器，在电网侧采用多脉冲整流，电机侧采用多级PWM调制，使其电网侧的电流谐波小于4%，电机侧的谐波小于2%。内馈调速的变流器采用6脉冲整流和逆变，所以在转子绕组、变流器、内馈绕组存在谐波，定子绕组肯定会受到影响，其谐波情况比高压要差。
效率
变频调速与串级调速（内馈调速为串级调速的另一种型式）都是技术界公认的高效调速方式。高压变频调速的效率一般在96%-97%左右。内馈调速的效率不会比变频调速具有明显的优势，这是因为：（1）由于有内馈绕组，电机的效率肯定低于标准异步电机；（2）在调速运行中，有一部分能量在定子绕组-转子绕组-调速装置-内馈绕组之间循环；（3）系统的功率因数低，铜损大；（4）转子绕组、变流器、内馈绕组存在谐波，影响电机效率。（5）定子绕组与内馈绕组的耦合效率较低。目前，尚不能提供内馈调速系统的效率测试数据，宣称其效率高是没有依据的。
调速范围
高压变频器的调速范围是0-200%，全范围无级调速。内馈调速的调速范围一般为70%-95%，95%以上就必须切换到工频运行。如果要增大调速范围，则价格优势不复存在，技术难度也将加大。
调速精度
变频调速可以精确调节电机的转速，误差在几转之内。内馈调速依靠转子导出的功率来调节转速，两者之间的函数关系非常复杂，只能做到大致的调节。
启动方式
变频调速可以做到完全的软启动。内馈调速在转子串频敏电阻的情况下，启动电流仍旧可以达到额定电流的3倍左右，启动时必须先启动到工频，将启动电阻切除，再将变流器投入，然后进行调速，造成很大的麻烦，有些工况下这种操作是不允许的。
断电方式
高压变频器对操作顺序无特殊要求，在出现故障时，允许用户直接断开电网侧的高压开关，与以前未上变频时相同；内馈调速在停机时，必须先运行到工频，将变流器切除，再断开电机，直接断开电机是不允许的非正常操作，用户必须设计工艺过程满足这一要求。
对电网的适应性
高压变频器对电网有极强的适应能力，允许电网电压波动±15%，电网电压跌落35%不停机，电网电压丢失5个周波继续满载运行，电网电压丢失3秒不停机。内馈调速由于有有源逆变部分，电网掉电会造成逆变失败，不容易实现上述功能。
价格
内馈调速在调速范围较小、功率较小时，价格上有优势。
占地面积
内馈调速无变压器，占地面积较小。
发展趋势
从国际上看，变频调速是技术发展的趋势，以前生产、销售串级调速的日本、德国企业现在都转向了变频调速，因为相比之下，变频调速的优势是明显的。
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