變頻器控製電機轉速原理
變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、製動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。
本文中所指的電機為感應式交流電機，在工業中所使用的大部分電機均為此類型電機。感應式交流電機（以後簡稱為電機）的旋轉速度近似地確決於電機的極數和頻率。由電機的工作原理決定電機的極數是固定不變的。由於該極數值不是一個連續的數值（為2的倍數，例如極數為2，4，6），所以一般不適和通過改變該值來調整電機的速度。
另外，頻率能夠在電機的外麵調節後再供給電機，這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控製。
因此，以控製頻率為目的的變頻器，是作為電機調速設備的優選設備。
結論：改變頻率和電壓是最優的電機控製方法。
如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時會使電機出於過電壓（過勵磁），導致電機可能被燒壞。因此變頻器在改變頻率的同時必須要同時改變電壓。輸出頻率在額定頻率以上時，電壓卻不可以繼續增加，最高隻能是等於電機的額定電壓。
工頻電源：由電網提供的動力電源（商用電源）。
起動電流：當電機開始運轉時，變頻器的輸出電流。
變頻器驅動時的起動轉矩和最大轉矩要小於直接用工頻電源驅動。
電機在工頻電源供電時起動和加速衝擊很大，而當使用變頻器供電時，這些衝擊就要弱一些。工頻直接起動會產生一個大的起動起動電流。而當使用變頻器時，變頻器的輸出電壓和頻率是逐漸加到電機上的，所以電機起動電流和衝擊要小些。
通常，電機產生的轉矩要隨頻率的減小（速度降低）而減小。減小的實際數據在有的變頻器手冊中會給出說明。
通過使用磁通矢量控製的變頻器，將改善電機低速時轉矩的不足，甚至在低速區電機也可輸出足夠的轉矩。
1、當變頻器調速到大於50Hz頻率時，電機的輸出轉矩將降低
通常的電機是按50Hz電壓設計製造的，其額定轉矩也是在這個電壓範圍內給出的。因此在額定頻率之下的調速稱為恒轉矩調速.(T=Te,P<=Pe)
變頻器輸出頻率大於50Hz頻率時，電機產生的轉矩要以和頻率成反比的線性關係下降。
當電機以大於50Hz頻率速度運行時，電機負載的大小必須要給予考慮，以防止電機輸出轉矩的不足。
舉例，電機在100Hz時產生的轉矩大約要降低到50Hz時產生轉矩的1/2。
因此在額定頻率之上的調速稱為恒功率調速(P=Ue*Ie)。
2、變頻器50Hz以上的應用情況
大家知道，對一個特定的電機來說，其額定電壓和額定電流是不變的。
如變頻器和電機額定值都是：15kW/380V/30A，電機可以工作在50Hz以上。
當轉速為50Hz時，變頻器的輸出電壓為380V，電流為30A。這時如果增大輸出頻率到60Hz，變頻器的最大輸出電壓電流還隻能為380V/30A。很顯然輸出功率不變，所以我們稱之為恒功率調速。
這時的轉矩情況怎樣呢？
因為P=wT（w：角速度，T：轉矩）。因為P不變，w增加了，所以轉矩會相應減小。
我們還可以再換一個角度來看:
電機的定子電壓U=E+I*R（I為電流，R為電子電阻，E為感應電勢）
可以看出，U、I不變時，E也不變。
而E=k*f*X，（k：常數，f：頻率，X：磁通），所以當f由50-->60Hz時，X會相應減小。
對於電機來說，T=K*I*X，(K：常數，I：電流，X：磁通），因此轉矩T會跟著磁通X減小而減小。
同時，小於50Hz時，由於I*R很小，所以U/f=E/f不變時，磁通(X)為常數。轉矩T和電流成正比。這也就是為什麼通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉矩)能力。並稱為恒轉矩調速(額定電流不變-->最大轉矩不變)。
結論：當變頻器輸出頻率從50Hz以上增加時，電機的輸出轉矩會減小。
3、其他和輸出轉矩有關的因素
發熱和散熱能力決定變頻器的輸出電流能力，從而影響變頻器的輸出轉矩能力。
載波頻率：一般變頻器所標的額定電流都是以最高載波頻率，最高環境溫度下能保證持續輸出的數值。降低載波頻率，電機的電流不會受到影響。但元器件的發熱會減小。
環境溫度：就象不會因為檢測到周圍溫度比較低時就增大變頻器保護電流值.
海拔高度：海拔高度增加，對散熱和絕緣性能都有影響。一般1000m以下可以不考慮。以上每1000米降容5%就可以了。
4、矢量控製是怎樣改善電機的輸出轉矩能力的？
*1:轉矩提升
此功能增加變頻器的輸出電壓（主要是低頻時），以補償定子電阻上電壓降引起的輸出轉矩損失，從而改善電機的輸出轉矩。
改善電機低速輸出轉矩不足的技術
使用矢量控製，可以使電機在低速,如(無速度傳感器時)1Hz（對4極電機，其轉速大約為30r/min）時的輸出轉矩可以達到電機在50Hz供電輸出的轉矩（最大約為額定轉矩的150％）。
對於常規的V/F控製，電機的電壓降隨著電機速度的降低而相對增加，這就導致由於勵磁不足，而使電機不能獲得足夠的旋轉力。為了補償這個不足，變頻器中需要通過提高電壓，來補償電機速度降低而引起的電壓降。變頻器的這個功能叫做轉矩提升（*1）。
轉矩提升功能是提高變頻器的輸出電壓。然而即使提高很多輸出電壓，電機轉矩並不能和其電流相對應的提高。因為電機電流包含電機產生的轉矩分量和其它分量（如勵磁分量）。
矢量控製把電機的電流值進行分配，從而確定產生轉矩的電機電流分量和其它電流分量（如勵磁分量）的數值。
矢量控製可以通過對電機端的電壓降的響應，進行優化補償，在不增加電流的情況下，允許電機產出大的轉矩。此功能對改善電機低速時溫升也有效。
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