在很多运用中，能够经过哄骗变频器来完成节能。尤其是变频器用于启动平方负载性格的泵微风机时，在非满载的工况能够完成显著的节能。这类典型的系统在很宽的速率规模内形成的消耗尤其低，是以效率很高。为了能够量化这些检朴，需求探索变频器的消耗和效率与负载和速率的关连。
效率界说为输出端供应的有功电功率POut与输入端猎取的有功电功率PIn之比。若是思虑输入端的有功电功率PIn比输出端供应的有功电功率POut超出一个与功率消耗PL相对应的系数，则可运用如下通用公式祈望效率：
2.4.1变频器满载时的效率
变频器在满载时的效率是遵循与变频器的额定电压和额定电流相般配的机电运转在其标称做事点的数据来祈望的。为了祈望该额定点的效率η，一定精确变频器输出端的有功功率POut-和变频器的功率消耗PL-。满载时，在变频器输出端供应的有功电功率POut-是：
采纳脉冲四周调制方法做事时，矢量遏制形式下的变频器输出电压VOut-险些即是输入侧的进线电源电压VLine。输出电流IOut-是变频器的额定输出电流IOut-rated，功率因数cosφMot是机电的功率因数，该机电的额定电压和额定电流与变频器的额天命据相般配，并在其标称做事点做事。是以，满载时，变频器输出端的有功功率为：
变频器在满载时的功率消耗PL-是变频器安装的特定值，时时均能够在关连的模范或手册中找到。
遵循输出有功功率POut-和功率消耗PL-，变频器在满载时的效率为：
该公式可用于独自祈望变频器的满载效率，该效率与进线电压和所连贯机电的功率因数关连。
若是遵循典范功率因数cosφMot=0.88（功率规模为kW至0kW的4极异步电动机）祈望变频器的效率，则可赢得如下西门子变频器满载时的典范效率值供参考：
?S基础整流满载效率典范值为99%
?S回馈整流满载效率典范值为98.5%
?S有源整流满载效率典范值为97.5%
?S逆变单位满载效率典范值为98.5%
?G/G变频器在满载且脉冲频次为出厂设定值时的效率典范值为97.7-98.3%
?S有源整流变频器在满载且脉冲频次为出厂设定值时的效率典范值为96-96.5%
2.4.2变频器非满载时的效率
变频器模范或手册中给定的总功率消耗PL-是变频器在满载下的最大值，平常景况下，消耗响应会低一些。
总功率消耗PL-有三个不同的功率消耗份量：
?稳固功率消耗（不思虑负载前提）
?电流关连的功率消耗（与输出电流成比例）
?功率关连的功率消耗（与有功输出功率成比例）
稳固功率消耗PLconst与负载无关：PLconst=kconst*PL-
稳固功率消耗在一共的种种整流、逆变和变频器中都存在，它们囊括风扇微风扇变压器的功率消耗，由电容走电流安乐衡电阻中的电流引发的直流母线的功率消耗，以及路线板（印刷电路板）中的功率消耗。
电流关连的功率消耗与输出电流IOut=机电电流IMot成正比，并细分为：
a）电流关连的传导消耗PL-I-CON：
它们存在于一共的变频器或逆变器中，首要囊括逆变器中功率半导体IGBT的导通消耗，与输出电流=机电电流成正比。公式中IOut/IOut-rated断定了变频器在部份负载时的输出电流IOut与满载时的额定电流IOut-rated之间的关连。
b）电流关连的开关消耗PL-I-Switch:
它们存在于一共的变频器或逆变器中，首要囊括逆变器中功率半导体IGBT的开关消耗，就像电流关连的传导消耗同样，与输出电流=机电电流成比例。另外，它们还取决于在部份负载时的直流母线电压VDC和脉冲频次fp。VDC-rated是额定或参考的直流母线电压，fp-rated是工场设定的脉冲频次。公式中IOut/IOut-rated断定了变频器在部份负载时的输出电流IOut与满载时的额定电流IOut-rated之间的关连。
功率关连的功率消耗与有功输出功率成正比，并细分为：
a）功率关连的传导消耗PL-P-Con：
它们存在于种种整流和一共的变频器中，囊括进线侧整流器中功率半导体的传导消耗，而且与有功输出功率成正比。公式中POut/POut-断定了变频器在部份负载时的有功输出功率POut与满载时的有功输出功率POut-之间的关连。
b）功率关连的开关消耗PL-P-Switch：
他们存在于有源整流及有源整流变频器，包罗进线侧整流中功率模块IGBT的开关消耗。而且与功率关连的传导消耗同样，与有功输出功率成正比。另外，它们还取决于部份负载时的直流母线电压VDC。VDC-rated是额定或参考直流母线电压。公式中POut/POut-断定了部份负载时的有功输出功率POut与满载时的有功输出功率POut-之间的关连。
上述方程式中运用的常数，即kconst、kI-Con、kI-Switch、kP-Con和kP-Switch，界说了在满载前提下总功率消耗PL-区分为的不同功率消耗份量，这些常数是特定于变频器设施的。
部份负载时的总功率消耗PL对应于一共功率消耗份量的总和，如下所示：
部份负载时的效率η是由总功消耗PL和有功输出功率POut祈望出来的，如下所示：
任何部份负载点的功率消耗和效率均能够遵循上述方程式祈望，只要相对较少的变频器特定常数和部份负载时的少许电气参数，如下所示：
?变频器特定常数kconst，kI-Con，kI-Switch，kP-Con和kP-Switch?变频器满载总功率消耗PL-（盘诘关连模范或手册）?脉冲频次fp?直流母线电压VDC?输出电流IOut(=机电电流IMot)以额定输出电流IOut-rated为基准?有功输出功率POut以满载时的有功输出功率POut-为基准
如下举例申明怎么祈望功率消耗也许效率。
2.4.3基础整流在非满载时的效率举例
以西门子S基础整流BLM为例，BLM不思虑进线电抗的总功率消耗囊括如下功率消耗份量（回馈整流也同样，有源整流多了一项功率关连的开关消耗）：
?稳固功率消耗
?功率关连的传导消耗
则基础整流BLM的效率公式如下：
此中Pout=VDC*IDC=1.32VLine*IDC
若是咱们此刻将功率消耗PL--BLM替代为满载时的有功电输出功率POut-和效率η-BLM
遵循下式，咱们赢得了在职意给定部份负载时的效率ηBLM做为有功输出功率比Pout/Pout-的函数
遵循该方程，在部份负载规模内的效率仅与常数kconst-BLM（风冷0.2，水冷0.1）和kP-Con-BLM（风冷0.8，水冷0.9），以及满载效率η-BLM和有功输出功率比Pout/Pout-关连。是以一旦断定了BLM在满载时的效率，就能够哄骗上述公式在职何给定的部份负载点（即任何有功输出功率值）履行直接解析效率祈望。
下图显示了风冷和液冷S基础整流模块在部份负载时的效率。祈望基于满载时的典范效率99%。效率示意为BLM提供应所连贯的S逆变模块的有功输出功率比POUT/POUT-的函数。
2.4.4逆变单位在非满载时的效率举例
以西门子S逆变单位/机电模块为例，机电模块的总功率PL-MoMo消耗囊括如下功率消耗份量：
?稳固功率消耗
?电流关连的传导消耗
?电流关连的开关消耗
机电模块的效率ηMoMo祈望公式如下：
此中：
为了简化祈望，咱们做如下假使：
?直流母线电压VDC即是额定或参考直流母线电压VDC-rated。
?脉冲频次fP即是出厂设定的脉冲频次fP-rated。
?机电仅在低于额定转速的恒定磁通规模内运转。
由于在机电的恒定磁通规模内，机电模块的输出电压VOut与机电模块的输出频次fOut成正比，是以机电模块的有功输出功率比祈望公式如下：
此中fOut-rated是在机电模块上运转的机电的额定频次，在该频次下输出电压VOut抵达机电的额定电压。在矢量遏制形式下做事并哄骗脉冲四周调制的启动器上，这理论上即是线电压Vline。
若是咱们此刻将机电模块在满载时的功率消耗PL--MoMo替代为有功输出电功率POut-和效率η-MoMo：
那末咱们能够推导出部份负载时机电模块的效率公式如下，他与输出电流比IOUT/IOUT-rated和输出频次比fOUT/fOUT-rated是函数关连:
遵循该公式，在部份负载时的效率仅取决于特定逆变模块常数kconst-MoMo（风冷0.2，水冷0.05），kI-Con-MoMo（风冷0.55，水冷0.65），kI-Switch-MoMo（风冷0.25，水冷0.3），以及满载效率η-Momo，输出电流比IOUT/IOUT-rated和输出频次比fOUT/fOUT-rated。因此一旦断定了S机电模块的满载效率，就能够哄骗上述公式在职何给定的部份负载点（即任何输出频次或输出电流）举行直接效率祈望。
下图显示了用于恒转矩启动的风冷S机电模块的部份负载效率。祈望基于满载时98.5%的典范效率。效率用两种不同的方法示意。在一个图表中，效率以输出电流为参数示意为输出频次的函数，在第二个图表中，效率以输出频次为参数示意为输出电流的函数。
上图显示了恒转矩启动的效率性格弧线，他是输出频次比fOut/fOUT-rated（与机电转速比n/nrated成正比）的函数。弧线族的参数是输出电流比IOut/IOUT-rated，它与机电转矩比M/Mrated成正比。
上图显示了恒转矩启动效率与输出电流比IOUT/IOUT-rated（与机电转矩比M/MRated成正比）的函数关连的性格弧线。弧线族的参数为输出频次比fOUT/fOUT-rated，他与机电速比n/nrated成正比。
2.4.5变频器在非满载时的效率举例
以西门子G/G变频器为例，变频器的总功率损失包罗如下份量：
?稳固功率消耗
?电流关连的传导消耗
?电流关连的开关消耗
?功率关连的传导消耗
?进线电抗器消耗，若是安设的话。
为了简化祈望，咱们做如下假使：
?公式仅合用于西门子G/G风冷变频器。
?变频器不摆设进线电抗器。
?直流母线电压VDC即是额定或参考直流母线电压VDC-rated。
?脉冲频次fP即是出厂设定的脉冲频次fP-rated。
?机电仅在低于额定转速的恒定磁通规模内运转。
粗心推导历程，咱们能够赢得如下效率祈望公式：
遵循该公式，在部份负载时的效率仅取决于G/G常数kconst（风冷0.15），kI-Con（风冷0.44），kI-Switch（风冷0.21），kP-Con（风冷0.2），以及满载效率η，输出电流比IOUT/IOUT-rated和输出频次比fOUT/fOUT-rated。关于采纳G或G变频器的启动，一旦断定满载变频器效率，就能够哄骗上述公式在职何给定的部份负载点（即任何输出频次或输出电流）举行直接效率祈望。
恒转矩工况：
下图遵循上头的公式显示了G和G变频器关于恒转矩启动的部份负载效率。祈望基于满载时的典范效率98%。效率用两种不同的方法示意。在第一个图表中，效率以输出电流为参数示意为输出频次的函数，在第二个图表中，效率以输出频次为参数示意为输出电流的函数。
上显示了恒转矩启动的效率性格弧线，它是输出频次比fout/fout-rated（与机电速率比n/nrated成正比）的函数。弧线族的参数是输出电流比Iout/Iout-rated，与机电转矩比M/Mrated成正比。
上显示了恒转矩启动的效率性格弧线，他是输出电流比IOUT/IOUT-rated（与机电转矩比M/MRated成正比）的函数。弧线族的参数为输出频次比fOUT/fOUT-rated（与机电速比n/nrated成正比）。
平方转矩工况
在具备平方负载性格M~n2的启动中，机电转矩M与机电速率n之间存在稳固关连，是以变频器输出电流比IOUT/IOUT-rated与变频器输出频次比fOUT/fOUT-rated之间也存在稳固关连，能够推导出如下公式:
底下三个图遵循上头三个公式显示了G和G变频器关于具备平方负载性格M~n2的启动器在部份负载时的效率。祈望基于满载时的典范效率98%。效率用三种不同的方法示意。在一个图表中，效率示意为输出频次的函数，第二个图表中，效率示意为输出电流的函数，第三个图表中，效率示意为有功输出功率的函数。
上图显示了具备平方负载性格启动的效率性格弧线，该性格弧线是输出频次比fout/fout-rated的函数，该频次比fout/fout-rated与机电速比n/nrated成正比。
上图显示了具备平方负载性格启动的效率性格弧线，该性格弧线是输出电流比IOUT/IOUT-rated的函数，而输出电流比IOUT/IOUT-rated与机电转矩比M/Mrated成正比。
上图显示了具备平方负载性格启动的效率性格弧线，它是有功输出功率比POUT/POUT-的函数，而有功输出功率比POUT/POUT-与机电功率比P/Prated成正比。
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