交流電動機(jī)，特別是籠型異步電動機(jī)，具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、制造成本和運(yùn)行費(fèi)用低、能在惡劣環(huán)境下可靠運(yùn)行等一系列優(yōu)點(diǎn)。但是過去由于實(shí)現(xiàn)調(diào)速困難或者某些調(diào)速方式低效不夠理想，因此，長期以來在調(diào)速的領(lǐng)域仍被直流調(diào)速占領(lǐng)，交流電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在調(diào)速傳動中未能獲得發(fā)揮。直到上世紀(jì)七十年代初，隨著電力電子、微電子（集成電路）和微機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們長期渴望的變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

　　1.1所謂變頻調(diào)速器??它將三相工頻（50Hz）交流電源（或任意電源）變換成三相電壓可調(diào)、頻率可調(diào)的交流電源，有時又將變頻調(diào)速器稱為變壓變頻裝置VVVF.主要用于交流電動機(jī)（異步機(jī)或同步機(jī)）轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

　　1.2一個交流電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)由變頻調(diào)速器驅(qū)動器交流電動機(jī)和控制器三大部分組成。其中關(guān)鍵核心設(shè)備是變頻調(diào)速器，由它來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)電壓和頻率的平滑變化。

　　1.3變頻調(diào)速在調(diào)頻范圍、靜態(tài)精度、動態(tài)品質(zhì)、系統(tǒng)效率、完善的保護(hù)功能、容易實(shí)現(xiàn)自動控制和過程控制等諸方面是以往的調(diào)壓調(diào)速、變極調(diào)速、串級調(diào)速、滑差調(diào)速和液力耦合器調(diào)速等無法比擬的。它是公認(rèn)的交流電動機(jī)最理想最有前途的調(diào)速方案，代表今后電氣傳動的發(fā)展方向。

　　1.4近三十多年來變頻調(diào)速已在鋼鐵、冶金、石油、化工、紡織、化纖、輕工、造紙、橡膠、塑料、電力、水務(wù)等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。低壓電動機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用已非常普及和成熟。高壓電動機(jī)變頻調(diào)速也正在被人們關(guān)注和逐步應(yīng)用。交流電動機(jī)變頻調(diào)速除了有卓越的調(diào)速性能之外，還有顯著的節(jié)約電能和保護(hù)環(huán)境等重大作用，是企業(yè)技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想調(diào)速裝置。

　　2、變頻調(diào)速與風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能

　　2.1電力供應(yīng)與需求矛盾（供不應(yīng)求）存在較大電力缺口，需要節(jié)電。

　　根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2002年我國發(fā)電裝機(jī)容量319億kW，年發(fā)電量13466億kWH.雖然電力規(guī)模列世界第二位，但人均用電量卻為世界倒數(shù)位置。況且我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需求更多的電力。若按國民經(jīng)濟(jì)增長8%要求電力增長11%計(jì)算，到2010年我國發(fā)電容量應(yīng)為5.7~6.0億kW，年發(fā)電量達(dá)28000~29000億kWH.2003年夏季持續(xù)高溫造成部分省市電力供應(yīng)緊張，被迫采取拉閘限電措施。由于電力網(wǎng)負(fù)擔(dān)過重，造成局部電力系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。

　　以上說明，我國電力供需不平衡，供小于求。因此，需要節(jié)約用電。

　　2.2風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速節(jié)能效益

　　2.2.1我國電動機(jī)總裝機(jī)容量達(dá)4.5億kW，約消耗全國65%發(fā)電量。因此如何實(shí)現(xiàn)電動機(jī)節(jié)電就非常重要。一般電機(jī)節(jié)能有二個途徑：一是提高電機(jī)本身效率達(dá)到長期高效運(yùn)行，主要用于恒速機(jī)械；另一個是提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度，使電機(jī)在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。

　　2.2.2風(fēng)機(jī)水泵和壓縮機(jī)是國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中量大面廣的電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備，總電機(jī)容量達(dá)1.5億，用電量占全國發(fā)電量的35%左右，其中約20%~30%風(fēng)機(jī)水泵需要調(diào)速。

　　2.2.3變頻調(diào)速是風(fēng)機(jī)水泵節(jié)能的最佳方案。根據(jù)流體理論，離心式風(fēng)機(jī)水泵的軸功率是轉(zhuǎn)速的三次方函數(shù)關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低后，其消耗功率會大幅下降，例如50%轉(zhuǎn)速時，軸機(jī)械功率僅為12.5%.當(dāng)然不同，調(diào)速方案的效率相差很大，滑差后液力調(diào)速裝置效率不高，（1-S），在50%轉(zhuǎn)速時，vs50%，而變頻調(diào)速器效率，效率因數(shù)高，vvvF95%~98%，而且近似不變。所以在諸多調(diào)速方案中變頻調(diào)速節(jié)能效益最佳，理應(yīng)為首選方案。

　　[舉例]同一風(fēng)機(jī)水泵，100%轉(zhuǎn)速流量時，軸功率為100%；50%轉(zhuǎn)速流量時，軸功率降為50%.

　　若采用擋板，閥門控制到50%流量，仍需從電網(wǎng)吸入70-80%的功率；若采用滑差低效調(diào)速到50%，則需從電網(wǎng)吸入25%的功率；若采用變頻高效調(diào)速到50%流量，僅需從電網(wǎng)吸入10%功率。

　　2.2.4風(fēng)機(jī)水泵調(diào)節(jié)流量方法多種多樣，各有特點(diǎn)，但歸納起來可分為三大類型：

　?。?）傳統(tǒng)的機(jī)械方法調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的擋板，導(dǎo)流器以及水泵的閥門開啟度；

　?。?）采用電磁轉(zhuǎn)差離合器或液力耦合器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)水泵的轉(zhuǎn)速（而電動機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)）；

　　（3）交流電動機(jī)變頻調(diào)速方案。

　　下表系三大類型風(fēng)機(jī)水泵調(diào)節(jié)流量方法比較及結(jié)論意見。

　　2.2.5當(dāng)今更應(yīng)該在大容量高壓電動機(jī)驅(qū)動的風(fēng)機(jī)水泵和壓縮機(jī)上推廣應(yīng)用高壓變頻調(diào)速節(jié)能。理由很簡單，在節(jié)電率百分比相同的情況下裝機(jī)容量愈大，其絕對節(jié)電量也愈大。

　　3.變頻調(diào)速與環(huán)境保護(hù)：

　　3.1電動機(jī)驅(qū)動是電能消耗的大戶，在中國占全部用電量的60%以上。過度的電力消耗使得煤炭和石油（天然氣）燃料枯竭，同時由于CO2和NO2的大量排放，造成污染環(huán)境，破壞臭氧層，影響甚至危及人類的生存。

　　人類不斷地從對生存環(huán)境的破壞和對能源資源的浪費(fèi)過程中接受了慘痛的教訓(xùn)，于是保護(hù)人類生存環(huán)境成為全世界人民共同的呼聲，掀起了減少節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)，造福于社會的浪潮。1972年，瑞典斯德哥爾摩第一屆世界人類環(huán)境宣言以及1994年日本京都協(xié)議，規(guī)定所有簽約國應(yīng)使其國家的CO2及其它產(chǎn)生溫室效應(yīng)的有害氣體排放量控制在1990年的水平。充分說明環(huán)境保護(hù)的重要性和全世界人民的關(guān)注。