0 导言
时至今日，知道变频调速的人现已恰当的遍及了。大多数人一提起变频调速，总是能和节能挂起钩来。近年来，尽管我国在能源开发方面发展敏捷，但仍是跟不上需求的添加，节能问题一直处于恰当杰出的方位。
变频调速之所以节能，首要在于把全速运转中糟蹋的电能节省了下来。尤其是闭环调速体系，如恒压供水体系等，完成了按需拖动，简直彻底消除了拖动体系在运转过程中的糟蹋。这是从大的方面完成了节能，但并不等于节能潜力现已发掘洁净了。事实上，在许多场合，还存在着大马拉小车的现象，在这一方面，还大有潜力。本文专就大马拉小车的节能技巧问题作一讨论。
1 大马拉小车的根本剖析
当负载所需的功率远小于电动机的额外功率，或许负载折算到电动机轴上的转矩远小于电动机的额外转矩时，一般称之为大马拉小车。
1.1 大马拉小车时的反电动势
电动机定子侧的电动势平衡方程
1.2 大马拉小车时的磁通
1.3 大马拉小车时的励磁电流
1.4 大马拉小车存在的问题
1.4.1 功率因数变差
电动机的电流平衡方程是
图2所示，是大略的电流矢量图。图2(a)是额外状况时的景象。
轻载时，转子的折算电流小了，而励磁电流大了。成果，合成为定子电流后，和电压的相位差角增大了，而功率因数则变小了，如图2(b)所示。
1.4.2 功率下降
磁通的添加，将增大铁心的磁滞丢失和涡流丢失，使损耗功率的相对值增大，功率下降。
1.5 大马拉小车的界定
有关材料标明，异步电动机的最高功率发生在负荷率为0.7～0.85 的时分，其功率曲线如图3 所示，图中的横坐标是电动机的负荷率，其计算式为
2 变频器的节能技巧
由以上剖析，大马拉小车的成果，首要反映在反电动势增大。明显，假如恰当减小电源电压，反电动势就能够随之减小。由式(4)，磁通就能够康复到接
近于额外值。
因而，大马拉小车节能的根本途径，便是恰当下降电压。而在使用变频器的场合，节能的办法更是灵活多样。
2.1 作业频率为50 Hz时的节能办法
图4(a)所示，是大马拉小车的典型比如：当运转频率为50 Hz时，电动机的额外容量是110 kW，而负载实践所需功率只要70 kW。
针对这种状况，下降电压的办法是加大根本频率。如图4(b)所示，如把根本频率加大为60 Hz，则60 Hz对应于额外电压380 V，而在50 Hz 时得到的电压只要317 V。
2.2 低频运转时的节能办法
二次方负载在低速运转时，极易呈现大马拉小车的状况。如图5 所示，曲线①是负载的机械特性，曲线②是电动机的天然机械特性，额外转矩为TMN。在全速运转时，负载转矩等于TLN，与电动机的额外转矩非常挨近。曲线③是电动机在低频运转时的机械特性，有用转矩为TEA，而负载转矩为TLD，比电动机的有用转矩小得多，所以电动机处于大马拉小车的状况。
针对上述现象，节能的根本办法如下所述。
2.2.1 预置低励磁U/f比
各种变频器都设置了低励磁U/f比功用。即在低频运转时，减小U/f比，使U/f线如图5(b)中的曲线④′(曲线④为根本U/f线)所示，曲线④′一般称为低励磁U/f线。由图知，当频率为fA时，电压从UA下降为UA′。这时，电动机的磁通比额外磁通还要小，然后下降了有用转矩，使之更挨近于负载转矩。
下降电压后的机械特性如图5 (a)中的曲线③′所示，电动机的有用转矩减小为TEA′，和负载转矩TLD之间的距离减小了，然后缓解了“大马拉小车”的问题。
2.2.2 主动查找最佳作业点
变频器能够恣意预置U/f比的特色，恰当于在某一频率下，能够恣意改动其作业电压。在恣意改动其作业电压时，电流的改变规则便是电动机的电流-电压曲线，如图6 所示。
当电压偏低时，尽管磁通减小，可是励磁电流却改变不大;
另一方面，因为电动机电磁转矩的巨细取决于转子电流和磁通的乘积，即
反之，当电压偏高时，一方面，因为磁通的增大，转子电流略有减小;另一方面，电动机的磁路趋向饱满，成果是励磁电流大幅度添加，在合成为定子电流
时，也使定子电流添加，如图6(a)中的A″点所示。
归纳上述，得到完好的电流- 电压曲线如图6(a)所示。图中的A 点称为最佳作业点。
当负载增大时，电动机的电流和所需电压都将增大，最佳作业点向右上方移动，电流- 电压曲线也将随之移动，如图6(b)中的曲线②和曲线③所示。相应的最佳作业点如B 点和C 点所示。
某些变频器具有主动查找最佳作业点的功用，能够在任何状况下，使运转电流为最小值，然后得到比较抱负的节能作用。
3 隐形的大马拉小车现象
3.1 上限频率太低
有的用户首要使用变频器来降速，上限频率往往预置得很低。这实践上也是一种大马拉小车。
因为当上限频率低于根本频率时，电动机的有用输出功率是要减小的。
图7所示，是一个上限频率只要30 Hz 的实例。
电动机的额外容量为75 kW，但当运转在30 Hz时，其有用功率为
3.2 机械调速带恒转矩负载
机械调速大多选用齿轮箱，也有机械的无级调速器。因为驱动电动机的功率是稳定的，依据能量守恒的原理，调速器输出轴的功率也是稳定的。所以，机械调速器输出轴的机械特性具有恒功率特色，即高速时转矩小、低速时转矩大，如图8(b)中的曲线②所示。
假如用机械调速器来拖动恒转矩负载，负载的机械特性如图8(b)中的曲线①所示。
