1 引言

    我国的各类电动机的装机容量在4亿KW以上，而高压电动机的总装机容量在1.5亿KW以上，其中一半以上是拖动风机、泵类负载的电动机，装机容量在0.8亿KW左右。这些电动机大都为6KV或10KV电压等级，它们的用电量约占全国用电量的30%，而这类电动机往往能耗大、效率低，多数运行在电低负荷区，加上部分风机、泵需要调节流量，如采用通常的风门、挡板、阀门调节，将使效率将得更低，造成大量的能源浪费。

    低压变频器通过多年的发展，技术成熟，可靠性高，得到了广大用户的普遍认可，因此在低压电动机的驱动方面得到了广泛应用，也取得了很好的调节与节能效果。随着电力电子技术和微处理器技术的发展，到上世纪90年代，6KV、10KV等级的高压变频调速装置的研制生产成为可能，经过近10年的发展，高压变频技术进展非常快，产品稳定性和可靠性达到使用程度，市场趋于成熟。尤其是单元串联多电平方式的高压变频调速装置，因其采用低压变频成熟技术，单元串联易于实现冗余，输出波形完美，适用普通电动机、性价比高等特点而得到用户的认可。

    目前，电气传动技术正面临着一场历史性的革命，即交流调速取代其它调速及计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速、起动和制动性能、高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。

    2 变频调速节能原理

    电动机的变频调速运行除了能够满足生产工艺要求进行调速之外，还有很好的节能效果。这部分节能并不是因为电动机在调速运行时能够有节能效果，主要是因为电动机拖动的负载在调速运行时所需的功率根据运行的转速有大的变化，变频调速因其在大部分调速范围内效率都很高所以节能效果明显。

    例如对于风机负载，为了满足风量的要求，采用节流调节时，风机不能在高效率点运行，自身消耗功率增加，同时节流装置损失了一部分风机输出的功率，所以虽然风机输出的实用功率有所降低，甚至是大幅度降低，但是风机的输入功率变化不大，导致整个系统的效率因此大幅度降低；采用变频调节后，不存在节流装置的功率损失，可以使风机能始终运行在高效率点附近，同时变频调节自身效率比较高，所以能使整个系统的效率维持在较高的水平，电动机消耗的功率基本上只随着输出实用功率的变化而线形变化。

    对于风机和泵类负载，由流体力学知识可知，其输出的功率与其转速的三次方成正比，所以当其转速减小时，其能耗也随着转速以三次方的速率下降，因此节能效果非常明显。

    3 高、低压变频器的可靠性比较

    人们的传统概念中，总是认为低压变频器无论是在功率器件还是在控制方面技术成熟，安全可靠；高压变频器是个新事物，高压功率器件耐压不够，串并联技术不成熟，控制电路复杂，没有经过市场的应用检验，可靠性不高，有时为了实现调节目的，宁愿通过降压变压器降压并采用低压电动机驱动，增加了费用，降低了效率。这是人们的误解，以下就几个方面做一下低压变频器和单元串联多电平方式的高压变频器的可靠性比较。