我國的各類電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量在4億KW以上，而高壓電動(dòng)機(jī)的總裝機(jī)容量在1.5億KW以上，其中一半以上是拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的電動(dòng)機(jī)，裝機(jī)容量在0.8億KW左右。這些電動(dòng)機(jī)大都為6KV或10KV電壓等級(jí)，它們的用電量約占全國用電量的30，而這類電動(dòng)機(jī)往往能耗大、效率低，多數(shù)運(yùn)行在電低負(fù)荷區(qū)，加上部分風(fēng)機(jī)、泵需要調(diào)節(jié)流量，如采用通常的風(fēng)門、擋板、閥門調(diào)節(jié)，將使效率將得更低，造成大量的能源浪費(fèi)。

低壓變頻器通過多年的發(fā)展，技術(shù)成熟，可靠性高，得到了廣大用戶的普遍認(rèn)可，因此在低壓電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方面得到了廣泛應(yīng)用，也取得了很好的調(diào)節(jié)與節(jié)能效果。隨著電力電子技術(shù)和微處理器技術(shù)的發(fā)展，到上世紀(jì)90年代，6KV、10KV等級(jí)的高壓變頻調(diào)速裝置的研制生產(chǎn)成為可能，經(jīng)過近10年的發(fā)展，高壓變頻技術(shù)進(jìn)展非常快，產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性達(dá)到使用程度，市場(chǎng)趨于成熟。尤其是單元串聯(lián)多電平方式的高壓變頻調(diào)速裝置，因其采用低壓變頻成熟技術(shù)，單元串聯(lián)易于實(shí)現(xiàn)冗余，輸出波形完美，適用普通電動(dòng)機(jī)、性價(jià)比高等特點(diǎn)而得到用戶的認(rèn)可。

目前，電氣傳動(dòng)技術(shù)正面臨著一場(chǎng)歷史性的革命，即交流調(diào)速取代其它調(diào)速及計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)取代模擬控制技術(shù)已成為發(fā)展趨勢(shì)。電機(jī)交流調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今節(jié)電、改善工藝流程以提高產(chǎn)品質(zhì)量和改善環(huán)境、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速、起動(dòng)和制動(dòng)性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為是最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。

2變頻調(diào)速節(jié)能原理

電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速運(yùn)行除了能夠滿足生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行調(diào)速之外，還有很好的節(jié)能效果。這部分節(jié)能并不是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在調(diào)速運(yùn)行時(shí)能夠有節(jié)能效果，主要是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載在調(diào)速運(yùn)行時(shí)所需的功率根據(jù)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速有大的變化，變頻調(diào)速因其在大部分調(diào)速范圍內(nèi)效率都很高所以節(jié)能效果明顯。

例如對(duì)于風(fēng)機(jī)負(fù)載，為了滿足風(fēng)量的要求，采用節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，風(fēng)機(jī)不能在高效率點(diǎn)運(yùn)行，自身消耗功率增加，同時(shí)節(jié)流裝置損失了一部分風(fēng)機(jī)輸出的功率，所以雖然風(fēng)機(jī)輸出的實(shí)用功率有所降低，甚至是大幅度降低，但是風(fēng)機(jī)的輸入功率變化不大，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的效率因此大幅度降低；采用變頻調(diào)節(jié)后，不存在節(jié)流裝置的功率損失，可以使風(fēng)機(jī)能始終運(yùn)行在高效率點(diǎn)附近，同時(shí)變頻調(diào)節(jié)自身效率比較高，所以能使整個(gè)系統(tǒng)的效率維持在較高的水平，電動(dòng)機(jī)消耗的功率基本上只隨著輸出實(shí)用功率的變化而線形變化。

對(duì)于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載，由流體力學(xué)知識(shí)可知，其輸出的功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比，所以當(dāng)其轉(zhuǎn)速減小時(shí)，其能耗也隨著轉(zhuǎn)速以三次方的速率下降，因此節(jié)能效果非常明顯。

3高、低壓變頻器的可靠性比較

人們的傳統(tǒng)概念中，總是認(rèn)為低壓變頻器無論是在功率器件還是在控制方面技術(shù)成熟，安全可靠；高壓變頻器是個(gè)新事物，高壓功率器件耐壓不夠，串并聯(lián)技術(shù)不成熟，控制電路復(fù)雜，沒有經(jīng)過市場(chǎng)的應(yīng)用檢驗(yàn)，可靠性不高，有時(shí)為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)目的，寧愿通過降壓變壓器降壓并采用低壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，增加了費(fèi)用，降低了效率。這是人們的誤解，以下就幾個(gè)方面做一下低壓變頻器和單元串聯(lián)多電平方式的高壓變頻器的可靠性比較。

1.功率元器件

單元串聯(lián)多電平方式的高壓變頻器采用的功率元器件一般是1700V等級(jí)的IGBT，這個(gè)耐壓等級(jí)的IGBT是低壓變頻器中常用且被證明是成熟可靠的元器件。

2.控制技術(shù)

單元串聯(lián)多電平方式的高壓變頻器中的每個(gè)功率單元都是一個(gè)三相輸入、單相輸出的低壓變頻器，驅(qū)動(dòng)和控制技術(shù)同樣成熟可靠。

3.元器件數(shù)量

從理論上講，原器件數(shù)量越多，可靠性越低。在這個(gè)意義上講，單元串聯(lián)多電平方式的高壓變頻器元器件數(shù)量大大高于低壓變頻器。

4.電路冗余

有冗余設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可靠性大大高于無冗余設(shè)計(jì)的系統(tǒng)；低壓變頻器一般只有一個(gè)逆變橋，很難