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變頻器（以下簡(jiǎn)稱VFD）是利用功率半導(dǎo)體器件的通斷作用，將工業(yè)頻率的電源轉(zhuǎn)換成另一種頻率的電能控制裝置。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，VFD就是一個(gè)功率轉(zhuǎn)換裝置。也可以一般理解為將工頻功率(50Hz或60Hz)轉(zhuǎn)換成各種頻率的交流功率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)變速運(yùn)行的裝置。
VFD主要結(jié)構(gòu)包括了整流器、濾波器、逆變器、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元和微處理單元。
一、變頻調(diào)速的節(jié)能
1)采用變頻調(diào)速后風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)荷的節(jié)能效果最明顯，節(jié)能率可達(dá)20% ~ 60%。這是因?yàn)轱L(fēng)扇和泵的功耗與速度的三次方成正比。當(dāng)用戶所需的平均流量較小時(shí)，風(fēng)機(jī)和水泵的轉(zhuǎn)速較低，節(jié)能效果也相當(dāng)可觀。然而，當(dāng)使用傳統(tǒng)的擋板和方法來(lái)調(diào)節(jié)流量時(shí)，功耗沒有太大變化。由于此類負(fù)載較多，約占交流電機(jī)總?cè)萘康?0% ~ 30%，其節(jié)能意義重大。
2)對(duì)于一些低速運(yùn)行的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如輸送帶，變頻調(diào)速也能節(jié)能。此外，能耗大的電機(jī)(如繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)等。)和那些效率低的(如龍門刨床等。)采用變頻調(diào)速，節(jié)能效果也很明顯。
二、調(diào)速在電機(jī)運(yùn)行中的優(yōu)勢(shì)
1)變頻調(diào)速可以輕松實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。只有改變逆變管的開關(guān)順序才能實(shí)現(xiàn)輸出換向，不存在換向不當(dāng)燒壞電機(jī)的問題。
2)變頻調(diào)速系統(tǒng)的啟動(dòng)多從低速開始，頻率較低。加減速時(shí)間可以任意設(shè)定，所以加減速時(shí)間相對(duì)平緩，啟動(dòng)電流小，可以進(jìn)行更高頻率的啟停。
3)變頻調(diào)速系統(tǒng)制動(dòng)時(shí)，可以利用自身的制動(dòng)電路消耗機(jī)械負(fù)載對(duì)制動(dòng)電阻的能量，也可以反饋給供電電網(wǎng)。但是需要增加特殊的附件反饋到電網(wǎng)，導(dǎo)致投資大。此外，還具有DC制動(dòng)功能。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，可以向電機(jī)施加DC電壓進(jìn)行制動(dòng)，因此不需要額外的制動(dòng)控制電路。
4) DC電機(jī)可以用VFD代替，然后用感應(yīng)電機(jī)。與DC發(fā)動(dòng)機(jī)相同，不需要電刷、滑環(huán)等。并且具有優(yōu)異的可維護(hù)性和耐環(huán)境性。
5)可以并行運(yùn)行，控制多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)
6)軟啟動(dòng)、軟關(guān)閉，電機(jī)加減速時(shí)間可任意調(diào)節(jié)。
7)降低啟動(dòng)電流。通過(guò)VFD軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，啟動(dòng)電流可降至額定電流的1.5~2倍。一般直接啟動(dòng)時(shí)，有6倍于額定電流的啟動(dòng)電流流過(guò)，因此會(huì)給電機(jī)頻繁運(yùn)行/停止帶來(lái)負(fù)荷。
8)拾波制動(dòng)便于電制動(dòng)。
三、以提高技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量為目的的應(yīng)用
除了在風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載中應(yīng)用變頻調(diào)速外，還可廣泛應(yīng)用于傳動(dòng)、纏繞、提升、擠壓、機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備控制領(lǐng)域。它可以提高奇特收率，延長(zhǎng)設(shè)備的正常工作周期和使用壽命，簡(jiǎn)化操作和控制系統(tǒng)，甚至改變?cè)械墓に囈?guī)范，從而提高整個(gè)設(shè)備的控制水平。
選擇配置時(shí)，很難完全掌握負(fù)載特性。
1.確認(rèn)負(fù)載特性，如負(fù)載類型、速度和性質(zhì)；
2.確認(rèn)是否為連續(xù)運(yùn)行、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、短時(shí)間運(yùn)行等運(yùn)行特性；
3.確定最大消耗輸出值和額定輸出值；
4.確認(rèn)最高轉(zhuǎn)數(shù)和額定轉(zhuǎn)數(shù)；
5.確認(rèn)速度控制范圍；
6.確認(rèn)負(fù)載、電流、電壓、頻率、溫度等的變化。
7.確認(rèn)所需的控制精度；
8.確認(rèn)制動(dòng)方法；
9.確認(rèn)輸入功率配置，即從速度-扭矩特性、過(guò)載能力、額定時(shí)間、起動(dòng)扭矩、額定輸出值、運(yùn)行方式、控制方式、轉(zhuǎn)數(shù)、效率-功率等因素中選擇容量。
然而，以上述方式選擇合適的變頻器品牌產(chǎn)品以及相應(yīng)的配置并不容易。所以普通用戶可以根據(jù)電機(jī)配置選擇VFD。首先選擇配置電壓(220伏、380伏、440伏)，然后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)容量(千瓦)選擇逆變器容量。一般起動(dòng)扭矩和負(fù)荷較小的產(chǎn)品，如風(fēng)扇、泵等，采用1: 1容量的電機(jī)和VFD；用于電梯、起重機(jī)等。需要更大扭矩和更大負(fù)載的，選擇比電機(jī)容量高一級(jí)的VFD。
