变频器主要是靠内部IGBT的开断来调整输出电源电压和频率，进而达到节能、调速的目的。变频器有很多的保护功能，如缺相、过流、过压、过载、欠压保护等。
频率可调，功能强大，精度高，维护成本低，通讯口开放，可与PLC/DCS系统远程组合，方便系统集成，是智能工业的重要组成部分之一。
电机在不同频率下运行的节电效果例举如下：
1）工频的90%，45HZ情况下的节电率：1-（90%）³=27.1%；
2）工频的80%，40HZ情况下的节电率：1-（80%）³=48.8%；
3）工频的70%，35HZ情况下的节电率：1-（70%）³=65.7%；
（2）减少了电机起动时对电网冲击，延长电机寿命。
直接启动电机，启动电流一般达到电机额定电流的6-8倍。利用变频器后，起动电流由零开始随着负荷增加而逐步上升，平滑地达到设定频率。从而产生更小的电网冲击和管道压力尖峰。
电机在全压启动时，从静止状态加速到额定转速，水的流量从零猛增到额定流量。由于流体具有动量和一定程度的可压缩性，因此，在极端时间内流量的极大变化降引起管道的压力过高或过低的冲击，并产生空化现象。压力的冲击降使管壁受力而产生噪音，就像锤子敲击管子一样，称为水锤效应。
利用变频器+电动阀门，有效缓解/降低了水锤效应，变频器在小区恒压供水项目中效果最明显。
虽然变频器在使用中存在诸多优点，但是变频器产生的谐波干扰同时会影响电网的电能质量和一些其他的问题。在设计过程中要充分考虑减弱或消除变频器所产生谐波及谐波干扰，有以下几点建议供参考。
1)环境温度-10~+50℃，在控制柜等封闭空间内使用时，请使用冷却风扇或冷却空调。
2）安装方式有壁挂式，法兰式，落地式。变频器一般常用壁挂式安装，变频器安装方向必须垂直向上。
3）输入/输出宜加电抗器，提高功率因数，最大限度减少谐波的产生
4）变频运行会产生高频谐波和耦合电容，必须可靠接地。
6）变频器运行环境应注意防水，防尘，防腐蚀，一般安装柜体中，
1）避免水压尖峰过高损害膜元件，保护膜元件。例：纯水RO系统，高压泵常配置变频器。
2）与温度，压力变送器等形成闭环负反馈系统，智能控制实现无人值守。例：污水厂曝气风机，小区恒压供水，钢厂锅炉，园林滴灌，中央空调等。
3）多种开放式接口。多功能输入端子，继电器输出端子，4-20毫安，RS485,以太网口等接口，这些内置丰富的接口方便与和PLC/DCS中控室等集成系统，实现中控室全厂数据可视、可控、可管。
4）加药系统，加药泵通过与PH,总氮，在线监测设备与变频加药计量泵连锁，实现精准定量加药。系统取代了原加药系统的人工取样试验和人工调节计量泵等繁琐操作，最大限度的降低了被控参数的相对偏差。
变频器的应用降低了工人劳动强度、节能劳动时间；变频器的合理使用助力企业节能增产、绿色低碳、智能化发展；尤其“双碳”政策下，节能减排是重要途径之一，变频器的节能减排效果越来越重要。
高武：
河北石家庄人，电气工程师，国家二级机电建造师。11年工业电气设计经验，研究方向工业电气设计和智能机器人，已发表多篇专业文章。
1.Smart200&V90伺服系统：已更新15课
原文始发于微信公众号（剑指工控）：浅谈变频器在水处理设备中的应用
