3.2.1 变频器应用介绍

（1）变频器在工业控制中的应用特点：

对电动机的启动与停止的柔性控制、调速、转矩控制、过载保护、参数检测、控制设备精度等。这些特点在工业控制中都起到了非常重要的作用。如今，在工业设备控制的各行各业都能够看到变频器的应用，如图3-7所示：

图3-7 V20变频器外观图

（2）变频器调速原理

n =(60f/p)*(1-s)

式中：n——异步电动机的转速，r/min;

f——异步电动机的转速,Hz；

s——电动机的转差率【（同步转速-异步转速）/同步转速】

p——电动机的极对数；

●电机的旋转速度取决于电机的极数和频率。电机的极对数一般是固定不变的，所以不适合改变极对数来调节电机的速度。另外，频率是电机供电电源的电信号，所以该值能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

●改变频率和电压是最优的电机控制方法 。如果仅改变频率，电机将被烧坏。特别是当频率降低时，该问题就非常突出。为了防止电机烧毁事故的发生，变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如：为了使电机的旋转速度减半，变频器的输出频率必须从60Hz改变到30Hz，这时变频器的输出电压就必须从200V改变到约100V。

（3）交流电机基本公式：U=4.44FN Φ

U——电源电压；F——电源频率；N——线圈匝数；Ф——磁路磁通

●在进行调速时，为了电机能够正常工作，必须保持电动机的每极磁通量为不变。

●在额定频率下调速时，速度变化，转矩不变称为恒转矩，这是相对而言的，即在额定负载下，负载一定时调速，转矩不变；当负载增大时，转矩也要相应增大直至与负载转矩平衡。

●当实际频率超过额定频率时，由于U不能上升超过额定电压，电机气隙磁通减少，导致电机输出转矩下降，严重时会堵转，此时电机的功率基本保持不变，称为恒功率调速。

●在额定电压、额定频率、额定电流的情况下的输出转矩，这时带的负载通常也叫额定负载。在小于额定负载的情况下，即使是超频（大于额定频率）转矩一般能够满足。