一、变频节能技术的发展与现状
电机是风机、泵、压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置,广泛应用于冶金、石化、化工、煤炭、建材、公用设施等多个行业和领域,是用电量最大的耗电机械。据统计测算,2011年,我国电机保有量约17亿千瓦,总耗电量约3万亿千瓦时,占全社会总用电量的64%,其中工业领域电机总用电量为2.6万亿千瓦时,约占工业用电的75%。我国电机能效水平逐步提高,但总体能效水平仍然较低。
由此电机及电机系统节能是节能减排的重要组成部分,而变频调速是电机系统节能的重要途径。电机能效提升计划(2013-2015)将变频调速技术作为电机系统节能改造技术指南中的关键技术之一,变频调速技术用风机、水泵的流量调节,节能可达10~50%。
随着变频调速技术节能上优势以及政策的大力扶持,变频调速技术已深入我们生活的每个角落,变频空调、冰箱、洗衣机等家用电器,工业机器人、自动化出版设备、加工工具、传输设备、电梯、压缩机、轧钢、风机泵类、电动汽车、起重设备及其它领域中都得到广泛应用。
但是变频调速高速发展的同时,人们对变频电量测量技术的认识还远远不够。
二、什么是变频电量
变频电量是指用于传输功率的、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分、或包含一种频率成分,但频率不局限于工频的交流电信号。变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。
说到变频电量,人们最容易联想到的就是变频空调、变频器、变频恒压供水等。这类变频装置中的变频,是指基波频率可变。
正因为如此,许多人认为,变频电量就是频率范围较宽。
实际上,变频电量不仅仅发生在上述装置中,并且,即便是上述装置中的变频电量,基波频率变化仅仅是目的,就变频电量本身特点而言,变化的不仅仅是频率。
变频电量不仅仅是频率的变化,变频电量测量与计量,是一个全新的课题,变频电量对电参数测量仪器提出了全新的要求(参见“电参数测试仪面临的机遇与挑战”)!
理论和实践证明:
1、频率为50Hz、有效值为100V的PWM波,采用不同仪表,测量结果可在100~1000V甚至更宽的范围内变化!
2、频率测量5%的误差,对于正弦电量的影响一般在0.01%之内,而对变频电量的影响可能达到100%。
3、决定功率因数的相位差,不再有明确的物理意义!
三、WP4000变频功率分析仪在变频电量测量中应用
WP4000变频功率分析仪是一款适用于变压器、整流器、逆变器、变频器等各类变流器及电机、电器产品的检试验、能效评测及谐波分析的宽频带、高精度功率分析仪,是电力电子技术、变频调速技术和新能源技术高速发展的必然产物和健康持续发展的重要基础仪器,是变频电量测量仪器国家计量基准的原型。
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