變頻器(Variable-frequency Drive，VFD)是一種集成了變頻技術(shù)與微電子技術(shù)的電力控制設(shè)備。它通過改變電機(jī)的工作電源頻率，實(shí)現(xiàn)對交流電動機(jī)的精確控制。以下是變頻器六種常見的調(diào)速方法及適用場景，幫助讀者更好地理解和應(yīng)用這一技術(shù)。

一、變極對數(shù)調(diào)速方法

●原理：通過改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機(jī)的定子極對數(shù)，以達(dá)到調(diào)速的目的。

●特點(diǎn)：

具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好。

無轉(zhuǎn)差損耗，效率高。

接線簡單、控制方便、價(jià)格低。

有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速。

可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。

●適用場景：適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。

二、變頻調(diào)速方法

●原理：改變電動機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。

●特點(diǎn)：

效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗。

應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動機(jī)。

調(diào)速范圍大，特性硬，精度高。

技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。

●適用場景：適用于要求精度高、調(diào)速性能較好的場合。變頻調(diào)速分為基頻以下調(diào)速和基頻以上調(diào)速，基頻以下調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，基頻以上調(diào)速屬于恒功率調(diào)速方式。

三、串級調(diào)速方法

●原理：在繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。

●特點(diǎn)：

可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高。

裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省。

適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70%~90%的生產(chǎn)機(jī)械上。

調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)。

晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。

●適用場景：適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。

四、繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法

●原理：繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。

●特點(diǎn)：設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。

●適用場景：適用于對調(diào)速精度和效率要求不高的場合。

五、定子調(diào)壓調(diào)速方法

●原理：當(dāng)改變電動機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。

●特點(diǎn)：

調(diào)壓調(diào)速線路簡單，易實(shí)現(xiàn)自動控制。

調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。

由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，最大轉(zhuǎn)矩下降幅度大，調(diào)速范圍小，難以應(yīng)用于一般籠型電機(jī)。

●適用場景：適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械，且需要采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速。

六、電磁調(diào)速電動機(jī)調(diào)速方法

●原理：電磁調(diào)速電動機(jī)由籠型電動機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源（控制器）三部分組成。通過改變直流勵磁電源的勵磁電流大小來改變電磁轉(zhuǎn)差離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

●特點(diǎn)：

裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡單、運(yùn)行可靠、維修方便。

調(diào)速平滑、無級調(diào)速。

對電網(wǎng)無諧影響。

速度失大、效率低。

●適用場景：適用于中、小功率，要求平滑動、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。

綜上所述，變頻器的六大調(diào)速方法各有其特點(diǎn)和適用場景，在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)具體需求選擇合適的調(diào)速方法。

審核編輯 黃宇