一．何謂節能變頻器

它是一種智慧型的交流感應電動機節能自動控制器，通過微型電腦的監測5000次/秒，并采用正弦脈寬調制，和調壓控制方式，輸出級選用大功率模塊IGBT，使電腦機在任何負荷情況下均能獲得*效能的工作電壓U1，來實現zui大程度的節。以降壓節能原理為主，還有調頻（調速）的雙重功能控制方案。原理框圖如圖一。

超能士具有67條操作主程序，50多條子程序，24種故障警報，9種功能自動保護，能在0.1秒時間內，在20%~*范圍改變U1值，反應快速靈敏，動態響應快，選用4~20MA 1~5V 標準信號源，可就地或遠距離操作，功能十分齊全，功率從1.5~300KW共19種規格。按負荷性質、負荷變動量、運行工況參數不同，可達30%~50% 不等的節電效果，經濟效益十分可觀。

二. 超能士適用場合

超能士屬V/F=C自控方式，但多一個U形特性曲線的監測器，其機械特性硬度較 些，因此主要適用在恒轉矩、二進制次方減轉矩（風機，泵類）負荷，以及變動負荷、波動負荷、短時負荷、間隙負荷、周期負荷，尤其風機，泵類節電*，故深受廣大用戶的歡迎。

三、超能士類同一般變頻器之處

1.交流電動機使用變頻器目的有二 ：一是調速; 二是節能（SMX是節能為主），但不論是，調速或節能都要改變頻率，從1——50HZ內變化的，F改變越大，調速比就越大，F改變越小則節能就大。超能士是變頻器一種，亦順從這個規律的。

2.變頻與變壓關系亦類同一般變頻器，因為在一定F變化范圍內，為保持φM（MM）=C不變，要求U1/F=C，即F上升，U1下降，相反F下降U1上升，也就是說改變F同時要改變U1才行，否則是無法實用的。這種U/F=C稱比例控制方式的變頻器屬*代產品（目前還有矢量電壓控制，矢量轉矩控制）但在低頻運行時≤20HZ ,φM跟隨F下降要減少的,性能要變差。

3.頻率下降<50HG屬恒功率特性，下限F≮20HZ時為好，否則MM要下降，通風變差，電動機出力要減少，不能正常運行。頻率上升 >50HZ屬恒功率特性，當F > FH時，要考慮電動機機械強度是否許可，軸承能否承受高速運轉，絕緣強度是否允許。若UI >UH，這是按V/√F=C控制方式。

四．超能士不同一變頻器之處

4．1具有負荷臨測功能——利用霍爾元伯以5000次/秒采樣來臨測負荷負化，利用U形特性曲線，自動調整電壓值，做到zui低輸入電壓，zui小損耗，zui率下來運行。具有隨負荷的變化自動根據調節功效的功能，既動態調功率，這一般變頻器選定U/F=C特性后靜態（近似）調功率不相同的。

因此在同一頻率下工作時，超能士比一般變頻器能多節電約8~10%，而且即使在50HZ運行時亦有一定節電功效。

4．2變流電動機的U形特性曲線

交流電動機的U形特性曲線是研究在一定負載下，固定頻率下的電流Ⅰ與電壓U的關系，即I=F（U），見圖二所示。

從曲線看出不同負載時，在A，B，C三點電流zui小，因此輸入有功功率zui小，但實際使用不在這三點上，因存在不穩定性，而是在A，B，C三點偏右處，即X1，X2 ，X3三點，這是處于穩定工作區域，這就是超能士所獨到之處有專門一塊片（SUPER MIZER）依靠軟件手來自動索完成的，日本日立公司J300系列變頻器，亦有此項功能。所以可以認為：

超能士一般變頻器+動態調功率+動態功率因數補償+軟起動。

五．超能士與一般變頻器比較

功能
一般變頻器
超能士
備注

控制方式
V/F=C
V/F=C


節電原理
降壓
降壓


基本功能
全有
全有
調頻，多速度，轉矩提升等到

負荷臨測器
沒有
有
與負荷有關

功率調節
靜態
動態


COSΦ補償
靜態（較高）
動態COSΦ≈1
一次的值

效率N
較高
zui高


損耗
較小
zui小


50HZ運行時
不節電
有節電


節電效果
1
1.08-1．1
超能士能多節電8—10%

硬件方片
CPU16位87C196
CPU16位87C196


價格系數
1
約1。2-1。4

 

六．降壓節電的基本原理

交流電動機是各工礦企業、事業等單位，大量使用的主要原動機，約占60%~70%，因此是節能主要考慮對象，而且對各種節電方法比較后對電動機降壓節電措施是十分有效可行的。從電動學中得知，電動機的電磁轉矩MD∝U?1。I∝U1而P1=ND。N/975，P1∝U?1降低后（頻率下降時）U1下降，P1就下降。但U1下降是隨著I2變動自動下降的，并且使U1始終保持在*合理運行狀態，即令電動機的效率和功率因數值提高，對經常處于輕載和滿載之間的變動負荷，以及通風機，泵類效果而顯著。因為E1=4。44FWIΦ≈U1，當U1下降，主磁通Φ。亦下降。分析電動機的損耗有PFE鐵耗，PCU耗，P風阻，P雜損等諸項，但PFE鐵耗是主要的，約占30%總耗，隨著PFE下降，則效率η=P2P1就提高。當然頻率下降值，電壓下降值，對不同類型負荷、運行工礦條件有一定的限制，以滿足生產使用的要求才行，將從經驗運行改為經濟運行是目的。特別是各種風機、泵類降速后，節電效果成倍的增長，因為這類負荷P1∝n?關系。超能士以節能運行方式為主，亦可改變頻率值完成調整的。

七、結論

超能士是個變頻器，以U/F=C控制方式銷售量 多個負荷監視器，利U形用特性曲線，自動動態地調整有功功率.功率因數,因此n數率越高損耗越小是全理的節能控制設備,具有一般變頻器所有的功能,使用十分方便，而且節電效果比一般變頻器高出8-10%，經濟效益十分顯著，是值得推廣選用的，尤其在風機、泵類負荷上使用它，更突出效益。