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我最近的工作是組裝變頻器廠家和在制造廠做質(zhì)量工程師。在這個行業(yè)里也混了幾年，對變頻器有了一個粗淺的認識。
1、為什么要變頻器？
以交流電驅(qū)動的電機，它的轉(zhuǎn)速與電機的結(jié)構(gòu)有關(guān)（具體的說是繞組的磁極數(shù)），也與電源的頻率有關(guān)。
同步電機為例，它的轉(zhuǎn)速公式：60f/p
f：電源的頻率
p：磁極對數(shù)
異步電機的轉(zhuǎn)速：60f(1-s)/p
s:轉(zhuǎn)差率，即異步電機速度n和同步速度n0之差與同步速度之比。s(n0-n)/n0
異步電動機負載越大，轉(zhuǎn)速就越低，其轉(zhuǎn)差率就越大；反之，負載越小，轉(zhuǎn)速就越高，其轉(zhuǎn)差率就越小。異步電動機帶額定負載時，其額定轉(zhuǎn)速很接近同步轉(zhuǎn)速，因此轉(zhuǎn)差率很小，一般為0．01～0．06。
電機做好后，它的磁極數(shù)就定下來了，沒有辦法再變，即使有辦法變，速度也是有“檔”，無法實現(xiàn)"無級"變速。
想要變換電機的轉(zhuǎn)速，就可以通過改變電源的頻率來實現(xiàn)。
要變頻率，就得用到變頻器。
具體怎么算磁極數(shù)，這個是由電機設(shè)計師繞組的連接方式?jīng)Q定。簡單地說，電機正常工作時，電機里有幾對磁NS極。一般的《電機與拖動》書中都會有具體的講解。
2 為什么要改變電機的速度？
A，節(jié)能/省錢
電機的輸出功率，與電機的轉(zhuǎn)速有關(guān)。通過變頻，就可以實現(xiàn)電機功率的可調(diào)。
比如：商用中央空調(diào)。白天，樓里辦公的人多，需要的制冷量大。晚上下班了，但有人在值班，空調(diào)不能關(guān)。這個時候，通過驅(qū)動空調(diào)的電機轉(zhuǎn)速調(diào)整，就可以實現(xiàn)不同時段空調(diào)制冷量的需求，達到了節(jié)能的目的，也就省了電費。
在沒有變頻空調(diào)的時候，怎么辦呢？有一個辦法是：采用多個空調(diào)機組并聯(lián)使用。當白天空調(diào)需求旺，就多開幾部空調(diào)。晚上需求量不大的了，就去停掉幾部空調(diào)。這樣麻煩。同時，多部空調(diào)機組的采購費用加起來，要超過一臺同等制冷量的定頻空調(diào)。
同等的制冷量，變頻空調(diào)要比定頻空調(diào)價格貴，主要是驅(qū)動空調(diào)的啟動柜貴。但可以通過節(jié)省電費把這個價格差賺回來，這就是變頻空調(diào)的價格競爭優(yōu)勢。
B，實現(xiàn)低功率啟動，減少對電網(wǎng)的沖擊
用電器接入電網(wǎng)的一瞬間，電器內(nèi)部的突變電流是正常工作電流的6-8倍，這種電流突變，如果功率大了，就會對電網(wǎng)有沖擊。
我們平時家庭用的電器，功率不大，這個問題不明顯。當電器的功率太大的時候，比如商用中央空調(diào)，這個問題就明顯了。
C，可以獲得高轉(zhuǎn)速
以我現(xiàn)在做的這個行業(yè)為例，現(xiàn)在有一種磁懸浮離心壓縮機，它的旋轉(zhuǎn)部分的軸承是利用強磁將軸頂起來，懸在空中。旋轉(zhuǎn)部分高速轉(zhuǎn)動時，對零件沒有摩擦，阻力小，且沒有磨損。驅(qū)動的電機就可以以很高的轉(zhuǎn)速帶動葉輪工作。為了讓電機可以高速轉(zhuǎn)，就用變頻器提供200Hz的電源來驅(qū)動電機。
當然，為了讓齒輪高速轉(zhuǎn)，也有其它辦法：利用齒輪多次變速，但這樣一來，最后一級齒輪的壽命就不會久。
采用磁懸浮結(jié)構(gòu)的壓縮機，可以有很高的轉(zhuǎn)速，這樣，同等制冷量的二臺壓縮機，采用50Hz電機驅(qū)動的普通軸承壓縮機，個頭要比磁懸浮的大很多。
D，電機的功率相對可以做得小一點
通過變頻器將要高速的旋轉(zhuǎn)部分，可以將由靜止慢慢加速到最高轉(zhuǎn)速。如果采用直接啟動，電機的功率要做得很大很大很大，就是大牛拉小車的意思。
這個很好理解，汽車由靜止加速到100公里的時間。這個加速時間越短的汽車，它的發(fā)動機排量都是越大。
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