工控摘要：當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)（也可適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。
　　
　　一、變頻器概念：
　　
　　變頻器的英文譯名是VFD，這可能是現(xiàn)代科技由中文反向譯為英文的為數(shù)不多實(shí)例之一。變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力傳動(dòng)元件。
　　
　　二、變頻器的作用：
　　
　　1）變頻器控制電機(jī)的啟動(dòng)電流。
　　
　　當(dāng)電機(jī)通過工頻直接啟動(dòng)時(shí)，它將會(huì)產(chǎn)生7到8倍的電機(jī)額定電流。這個(gè)電流值將大大增加電機(jī)繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而降低電機(jī)的壽命。而變頻調(diào)速則可以在零速零電壓?jiǎn)?dòng)（也可適當(dāng)加轉(zhuǎn)矩提升）。一旦頻率和電壓的關(guān)系建立，變頻器就可以按照V/F或矢量控制方式帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行工作。使用變頻調(diào)速能充分降低啟動(dòng)電流，提高繞組承受力，用戶zui直接的好處就是電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低、電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。
　　
　?。?）變頻器降低電力線路電壓波動(dòng)。
　　
　　在電機(jī)工頻啟動(dòng)時(shí)，電流劇增的同時(shí)，電壓也會(huì)大幅度波動(dòng)，電壓下降的幅度將取決于啟動(dòng)電機(jī)的功率大小和配電網(wǎng)的容量。電壓下降將會(huì)導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備故障跳閘或工作異常，如PC機(jī)、傳感器、接近開關(guān)和接觸器等均會(huì)動(dòng)作出錯(cuò)。而采用變頻調(diào)速后，由于能在零頻零壓時(shí)逐步啟動(dòng)，則能zui大程度上消除電壓下降。
　　
　?。?）變頻器啟動(dòng)時(shí)需要的功率更低。
　　
　　電機(jī)功率與電流和電壓的乘積成正比，那么通過工頻直接啟動(dòng)的電機(jī)消耗的功率將大大高于變頻啟動(dòng)所需要的功率。在一些工況下其配電系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了zui高極限，其直接工頻啟動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電涌就會(huì)對(duì)同網(wǎng)上的其他用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，從而將受到電網(wǎng)運(yùn)行商的警告，甚至罰款。如果采用變頻器進(jìn)行電機(jī)起停，就不會(huì)產(chǎn)生類似的問題。
　　
　?。?）可控的加速功能。
　　
　　變頻調(diào)速能在零速啟動(dòng)并按照用戶的需要進(jìn)行均勻地加速，而且其加速曲線也可以選擇（直線加速、S形加速或者自動(dòng)加速）。而通過工頻啟動(dòng)時(shí)對(duì)電機(jī)或相連的機(jī)械部分軸或齒輪都會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。這種振動(dòng)將進(jìn)一步加劇機(jī)械磨損和損耗，降低機(jī)械部件和電機(jī)的壽命。另外，變頻啟動(dòng)還能應(yīng)用在類似灌裝線上，以防止瓶子倒翻或損壞。
　　
　　（5）可調(diào)的運(yùn)行速度。
　　
　　運(yùn)用變頻調(diào)速能優(yōu)化工藝過程，并能根據(jù)工藝過程迅速改變，還能通過遠(yuǎn)控PLC或其他控制器來實(shí)現(xiàn)速度變化。
　　
　?。?）可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限。
　　
　　通過變頻調(diào)速后，能夠設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限來保護(hù)機(jī)械不致?lián)p壞，從而保證工藝過程的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前的變頻技術(shù)使得不僅轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，甚至轉(zhuǎn)矩的控制精度都能達(dá)到3%～5%左右。在工頻狀態(tài)下，電機(jī)只能通過檢測(cè)電流值或熱保護(hù)來進(jìn)行控制，而無法像在變頻控制一樣設(shè)置的轉(zhuǎn)矩值來動(dòng)作。
　　
　?。?）受控的停止方式。
　　
　　如同可控的加速一樣，在變頻調(diào)速中，停止方式可以受控，并且有不同的停止方式可以選擇（減速停車、自由停車、減速停車+直流制動(dòng)），同樣它能減少對(duì)機(jī)械部件和電機(jī)的沖擊，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，壽命也會(huì)相應(yīng)增加。
　　
　?。?）節(jié)能
　　
　　離心風(fēng)機(jī)或水泵采用變頻器后都能大幅度地降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)得到體現(xiàn)。由于zui終的能耗是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成立方比，所以采用變頻后就更快。
　　
　　（9）可逆運(yùn)行控制
　　
　　在變頻器控制中，要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無須額外的可逆控制裝置，只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間。
　　
　　（10）減少機(jī)械傳動(dòng)部件
　　
　　由于目前矢量控制變頻器加上同步電機(jī)就能實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩輸出，從而節(jié)省齒輪箱等機(jī)械傳動(dòng)部件，zui終構(gòu)成直接變頻傳動(dòng)系統(tǒng)。從而就能降低成本和空間，提高穩(wěn)定性。