变频器在行业中的作用
据统计供暖、通风和空调（HVAC）系统约占普通商业建筑能耗的50%。 随着商业建筑占用率随时间的变化，暖通空调的需求也会随之变化。经验，传动可以将HVAC过程中的能耗降低20至60%，减少建筑物的碳排放量，并为设施所有者节约可观的运营成本。以乳品厂为例。在乳品厂中，高达39%的能源被用于工艺冷却和制冷，而另外40%的能源可能被用于自动化生产机械传动，另外10%用于工厂的HVAC系统设备。所有这些工艺都存在负荷波动，因此变频调速技术具有巨大的节能潜力。
谐波系数负载场所电机发电机、HID照明、感应加热器、焊机、带可选输入滤波的UPS、PLC和固态控制、商业、工业、医疗和教育实验室中的多用插座电路、医疗设施中的多插座电路、不带可选输入滤波的UPS、生产线或装配线设备、学校和教室设施,SCR变速传动、配备专用数据处理设备的电路、重症监护设施等等。
同时要记住，与其他非线性负载一样，变频器会在电力线路中产生谐波。如前文所述，当谐波超过一定限制时，可能会对电网和连接的设备产生不利影响。因此，需要在项目阶段考虑变频器谐波含量水平，以评估其对设施的影响及其后果。变频器对电网能效的影响虽然通过变频器控制的工艺可以节约能源，但了解变频器如何影响其所连接的电网的能效同样很重要。
根据理论，电流通过导体时产生的损耗会生成热量（所谓的焦耳损耗）：P = I2 ∙R
其中P是热损失，R是导体的电阻，I是线路电流。含有谐波且被称为均方根电流Irms的总电流大于基波电流I1，可通过以下等式进行描述：Irms = I1 ∙√ 1 + THDi2
根据上述公式，可以通过谐波含量导致线路电流增加的损耗的倍数来计算它。例如，与没有谐波的系统相比，在40%的THDi下，Irms电流损耗增加了1.16倍。这意味着，要满足工艺需求，必须降低电网能效和增加能耗。
变频器对项目成本的影响
除上述情况外，线路电流的增加还要求扩大电力系统的规格来承载多余的电流。这意味着，它会使组件的规格增加和设施的可持续性系数降低，必然导致材料使用量的上升。
低谐波含量意味着不需要超大电缆。在THDi较高的情况下，由于线路电流增加，需要加大电缆规格来防止电缆过热和绝缘损坏，从而避免引起火灾。
在选择电缆规格时，需要考虑到一些关于电网THDi的建议。因此，在THDi低于10%时不需要任何超标规格。而对典型THDi为40%并自带阻抗的标准六脉冲传动，需要约10%的超标规格。在THDi达到
70%时，需要20%的超标规格。
变压器是另一个需要超标规格的重要设备，它通常是项目中比较昂贵的电网组件之一。当非线性负载（如传动）由变压器供电时，有必要降低变压器容量，以避免过热和由此导致的故障。在THDi接近40%时，建议为变压器设备提供约40%的超标规格。在THDi低于10%时，建议提供约10%的超标规格。
K系数由美国保险商实验室确定，用于定义变压器在不超过额定温升的情况下承受不同程度非线性负载电流的能力。4 K系数的范围为1到50。在可能的比较恶劣谐波条件下，K系数为50。标准变压器的K系数为1.0，它仅适用于不产生谐波的线性负载。根据典型变压器降容示意图，可以发现各种类型的负载影响变压器容量的方式，以及在标准变速传动的典型THDi水平下需要哪些降容。
变频器对工艺可靠性的影响
与能源使用量增加、超规格部件带来的项目成本上升和设施可持续性降低相比，存在谐波还可能导致更严重的问题。这一严重问题是指可靠性，其中尤其包括维持设施系统和过程运行的电源的可靠性。电源故障可能会在医院等关键设施中造成严重后果，比如危及患者的生命，或者在生产线上造成巨大的经济损失。就数据中心而言，平均每分钟的停机成本为39000元，由此造成的声誉损失甚至更高。
因此，为此类设施提供备用电源的发电机必须做好准备，以应对其在向高次谐波含量的非线性负载供电时可能遇到的问题。根据经验，向六脉冲传动供电的发电机需要扩大规格至2到2.5倍。如果没有扩大发电机规格，其自动电压调节器可能因谐波过多而无法正常工作。在这种情况下，发电机可能会跳闸。
工艺可靠性的另一方面，同时也是极具挑战性的方面，是为传动控制的应用提供额定功率的能力。例如，在电机电缆长达几百米的长隧道中，长电缆导致的显著压降会降低风扇电机端的电压。在正常运行中，这可能会导致高峰时间隧道内的车辆废气浓度升高，能见度下降。但在紧急情况下，排风机可能无法以额定流量排出废气，从而对隧道使用者的安全造成风险。
针对电压下降的一个解决方案是使用中间升压变压器。然而，随着部件数量的增加，项目成本上升，项目可持续性也会受到负面影响。另一种方案是使用有源前端（AFE）传动和直流母线电容器来进行过程控制。该技术允许在应用端将电压提升至其标称水平，并向电机输出标称功率，无需考虑电缆长度上的压降。
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