變頻器在行業中的作用
據統計供暖、通風和空調（HVAC）系統約占普通商業建筑能耗的50%。 隨著商業建筑占用率隨時間的變化，暖通空調的需求也會隨之變化。經驗，傳動可以將HVAC過程中的能耗降低20至60%，減少建筑物的碳排放量，并為設施所有者節約可觀的運營成本。以乳品廠為例。在乳品廠中，高達39%的能源被用于工藝冷卻和制冷，而另外40%的能源可能被用于自動化生產機械傳動，另外10%用于工廠的HVAC系統設備。所有這些工藝都存在負荷波動，因此變頻調速技術具有巨大的節能潛力。
諧波系數負載場所電機發電機、HID照明、感應加熱器、焊機、帶可選輸入濾波的UPS、PLC和固態控制、商業、工業、醫療和教育實驗室中的多用插座電路、醫療設施中的多插座電路、不帶可選輸入濾波的UPS、生產線或裝配線設備、學校和教室設施,SCR變速傳動、配備專用數據處理設備的電路、重癥監護設施等等。
同時要記住，與其他非線性負載一樣，變頻器會在電力線路中產生諧波。如前文所述，當諧波超過一定限制時，可能會對電網和連接的設備產生不利影響。因此，需要在項目階段考慮變頻器諧波含量水平，以評估其對設施的影響及其后果。變頻器對電網能效的影響雖然通過變頻器控制的工藝可以節約能源，但了解變頻器如何影響其所連接的電網的能效同樣很重要。
根據理論，電流通過導體時產生的損耗會生成熱量（所謂的焦耳損耗）：P = I2 ?R
其中P是熱損失，R是導體的電阻，I是線路電流。含有諧波且被稱為均方根電流Irms的總電流大于基波電流I1，可通過以下等式進行描述：Irms = I1 ?√ 1 + THDi2
根據上述公式，可以通過諧波含量導致線路電流增加的損耗的倍數來計算它。例如，與沒有諧波的系統相比，在40%的THDi下，Irms電流損耗增加了1.16倍。這意味著，要滿足工藝需求，必須降低電網能效和增加能耗。
變頻器對項目成本的影響
除上述情況外，線路電流的增加還要求擴大電力系統的規格來承載多余的電流。這意味著，它會使組件的規格增加和設施的可持續性系數降低，必然導致材料使用量的上升。
低諧波含量意味著不需要超大電纜。在THDi較高的情況下，由于線路電流增加，需要加大電纜規格來防止電纜過熱和絕緣損壞，從而避免引起火災。
在選擇電纜規格時，需要考慮到一些關于電網THDi的建議。因此，在THDi低于10%時不需要任何超標規格。而對典型THDi為40%并自帶阻抗的標準六脈沖傳動，需要約10%的超標規格。在THDi達到
70%時，需要20%的超標規格。
變壓器是另一個需要超標規格的重要設備，它通常是項目中比較昂貴的電網組件之一。當非線性負載（如傳動）由變壓器供電時，有必要降低變壓器容量，以避免過熱和由此導致的故障。在THDi接近40%時，建議為變壓器設備提供約40%的超標規格。在THDi低于10%時，建議提供約10%的超標規格。
K系數由美國保險商實驗室確定，用于定義變壓器在不超過額定溫升的情況下承受不同程度非線性負載電流的能力。4 K系數的范圍為1到50。在可能的比較惡劣諧波條件下，K系數為50。標準變壓器的K系數為1.0，它僅適用于不產生諧波的線性負載。根據典型變壓器降容示意圖，可以發現各種類型的負載影響變壓器容量的方式，以及在標準變速傳動的典型THDi水平下需要哪些降容。
變頻器對工藝可靠性的影響
與能源使用量增加、超規格部件帶來的項目成本上升和設施可持續性降低相比，存在諧波還可能導致更嚴重的問題。這一嚴重問題是指可靠性，其中尤其包括維持設施系統和過程運行的電源的可靠性。電源故障可能會在醫院等關鍵設施中造成嚴重后果，比如危及患者的生命，或者在生產線上造成巨大的經濟損失。就數據中心而言，平均每分鐘的停機成本為39000元，由此造成的聲譽損失甚至更高。
因此，為此類設施提供備用電源的發電機必須做好準備，以應對其在向高次諧波含量的非線性負載供電時可能遇到的問題。根據經驗，向六脈沖傳動供電的發電機需要擴大規格至2到2.5倍。如果沒有擴大發電機規格，其自動電壓調節器可能因諧波過多而無法正常工作。在這種情況下，發電機可能會跳閘。
工藝可靠性的另一方面，同時也是極具挑戰性的方面，是為傳動控制的應用提供額定功率的能力。例如，在電機電纜長達幾百米的長隧道中，長電纜導致的顯著壓降會降低風扇電機端的電壓。在正常運行中，這可能會導致高峰時間隧道內的車輛廢氣濃度升高，能見度下降。但在緊急情況下，排風機可能無法以額定流量排出廢氣，從而對隧道使用者的安全造成風險。
針對電壓下降的一個解決方案是使用中間升壓變壓器。然而，隨著部件數量的增加，項目成本上升，項目可持續性也會受到負面影響。另一種方案是使用有源前端（AFE）傳動和直流母線電容器來進行過程控制。該技術允許在應用端將電壓提升至其標稱水平，并向電機輸出標稱功率，無需考慮電纜長度上的壓降。
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