1 引言

　　在實(shí)驗室采用變頻器調節時(shí)，給測試帶來(lái)了極大的困難，振動(dòng)增大、電磁噪音增大、溫升提高、測試儀表無(wú)法正常工作等問(wèn)題凸顯，因此，能提供純凈正弦波輸出的變頻電源就成為實(shí)驗室不可缺少的設備。

　　2 變頻器的應用

　　變頻器節能主要表現在風(fēng)機、水泵的應用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機械在設計配用動(dòng)力驅動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當電機不能在滿(mǎn)負荷下運行時(shí)，除達到動(dòng)力驅動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費。

　　同時(shí)，風(fēng)機、泵在使用變頻調速后，可以控制電機的啟動(dòng)電流，降低電力線(xiàn)路電壓波動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低，具有可控的加速功能、運行速度和轉矩極限，具備減速停車(chē)、自由停車(chē)、減速停車(chē)+直流制動(dòng)等受控的停止方式，能大幅降低能耗，節約了齒輪箱等機械傳動(dòng)部件。

　　3 變頻器在實(shí)驗室應用時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題

　　隨著(zhù)出口產(chǎn)品的增長(cháng)，世界各地電壓等級、頻率各異，其它國家和地區的工頻以60hz居多，電壓又有400v、415v的區別，由于對變頻器技術(shù)的相關(guān)知識掌握得較少，對變頻器電氣特性的測定方法掌握得不夠全面，開(kāi)始我們采用變頻器提供所需的60hz電源，在測試過(guò)程中發(fā)現了諸多問(wèn)題：

　　(1)風(fēng)機轉速和電壓變化。輸出60hz電源時(shí)，電機轉速并不是50hz時(shí)的1.2倍，將輸入側的電壓調整為380v時(shí)，輸出側的電壓和輸入測的電壓不同，差異較大。這是因為變頻器是采用逆變技術(shù)的，通用的變頻器都是變頻變壓(vvvf)，頻率發(fā)生變化，電壓也會(huì )成正比發(fā)生變化，如圖1所示。

　　(2)電機運行電磁噪音增加。變頻器輸出的是矩形波電壓，存在高頻分量，因此電機會(huì )產(chǎn)生刺耳的高頻噪音，該噪音明顯大于風(fēng)機的噪音，給噪音測量帶來(lái)了難題。

　　(3)電機溫升升高。變頻器輸出電壓波形不是正弦波，而是畸形波，在額定扭矩下的電機電流比工頻時(shí)要多出約10%左右，所以溫升比工頻時(shí)略有提高(低次電流諧波使銅損增大，高次諧波使鐵損增大)，給電機溫升試驗帶來(lái)不便，使得溫升試驗結果偏差較大。

　　(4)普通電磁、數字測試儀表失靈。變頻器的輸入電流和輸出電流中都有頻率較高的高次諧波成分，高次諧波電流所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)具有輻射能力，使其他設備(尤其是通信設備)因接收到電磁波信號而受到干擾，使得電磁式儀表、數字式儀表都不能用來(lái)直接測量交流電壓和電流，必須采用整流式儀表才能進(jìn)行較為準確的測量。

　　針對出現的問(wèn)題，我們和變頻器廠(chǎng)家的工程師進(jìn)行了多次討論和分析，對變頻器的參數進(jìn)行了合理地調整，通過(guò)調整載波頻率來(lái)減小電磁噪音、降低電機溫升，然而，電磁噪音和電機溫升在載波頻率面前是一對矛盾體，無(wú)法達到全部減小甚至消失的效果。

　　4 變頻器和變頻電源的區別

　　為了解決使用變頻器時(shí)的噪聲、溫升、測試等問(wèn)題，就必須仔細分析變頻器的工作原理，盡量將影響降到最低。在學(xué)習、分析的過(guò)程中，我們發(fā)現了更為理想的實(shí)驗室電源設備-變頻電源。下面對比變頻器和變頻電源的原理及區別，以方便工程技術(shù)人員進(jìn)行合理的選擇，在選擇變頻設備時(shí)少走彎路。

　　變頻器是可以改變頻率和電壓的電源。變頻器是由交流-直流-交流(調制波)等電路構成的，將電網(wǎng)三相交流電經(jīng)過(guò)三相橋式整流成脈動(dòng)直流，再通過(guò)電解電容和電感濾波成平滑直流，最后通過(guò)逆變器，逆變成電壓和頻率可調的三相交流電。變頻器標準叫法為變頻調速器。