1.变频器基
*1: VVVF 改变电压、改变频率（Variable Voltage and Variable FrequencyQ的~写?nbsp;
*2: CVCF 恒电压、恒频率QConstant Voltage and Constant FrequencyQ的~写?nbsp;
各国使用的交供는源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率?00V/60HzQ?0HzQ或100V/60HzQ?0HzQ，{等。通常Q把电压和频率固定不变的交流电变换ؓ电压或频率可变的交流늚装置UC“变频器”。ؓ了生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换ؓ直流电（DCQ。把直流电（DCQ变换ؓ交流电（ACQ的装置Q其U学术语为“inverter?逆变?。由于变频器讑֤中生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”，故该产品本np命名为“inverter”，卻I变频器，变频器也可用于家电品。用变频器的家电品中不仅有电机（例如I{）Q还有荧光灯{品。用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供늚频率。汽车上使用的由甉|Q直电Q生交电的设备也以“inverter”的名称q行出售。变频器的工作原理被q泛应用于各个领域。例如计机甉|的供电，在该应用中Q变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电?/P>
2. 甉|的旋转速度Z么能够自由地改变Q?/P>
?nbsp;*1: r/min甉|旋{速度单位Q每分钟旋{ơ数Q也可表CZؓrpm.例如Q?极电?nbsp;60Hz 1,800 [r/min]Q?极电?nbsp;50Hz 1,500 [r/min]Q电机的旋{速度同频率成比例?nbsp;本文中所指的甉|为感应式交流甉|Q在工业领域所使用的大部分甉|均ؓ此类型电机。感应式交流甉|Q以后简UCؓ甉|Q的旋{速度q似地确决于甉|的极数和频率。由甉|的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数g是一个连l的数|?的倍数Q例如极Cؓ2Q?Q?Q，所以不适和改变该值来调整甉|的速度。另外，频率是电Z는源的电信P所以该D够在甉|的外面调节后再供l电机，q样甉|的旋转速度可以被自由的控制。因此，以控刉率ؓ目的的变频器Q是做ؓ甉|调速设备的优选设备。n = 60f/pQn: 同步速度Qf: 甉|频率 Qp: 甉|极数Q改变频率和电压是最优的甉|控制Ҏ 。如果仅改变频率Q电机将被烧坏。特别是当频率降低时Q该问题非常突出。ؓ了防止电机烧毁事故的发生Q变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压，例如Qؓ了甉|的旋转速度减半Q变频器的输出频率必M60Hz改变?0HzQ这时变频器的输出电压就必须?00V改变到约100V。例如Qؓ了甉|的旋转速度减半Q变频器的输出频率必M60Hz改变?0HzQ这时变频器的输出电压就必须?00V改变到约100V?nbsp;如果要正的使用变频? 必须认真地考虑散热的问题。变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升?0度，变频器用寿命减半。因此，我们要重视散热问题啊Q在变频器工作时Q流q变频器的电是很大? 变频器生的热量也是非常大的Q不能忽视其发热所产生的媄响?/P>
?nbsp;通常Q变频器安装在控制柜中。我们要了解一台变频器的发热量大概是多? 可以用以下公式估? 发热量的q似| 变频器容量（KWQ＆#215;55 [W]在这? 如果变频器容量是以恒转矩负蝲为准?q流能力150% * 60s) 如果变频器带有直电抗器或交电抗器, q且也在柜子里面, q时发热量会更大一些?nbsp;甉|器安装在变频器侧面或上Ҏ较好。这时可以用估算: 变频器容量（KWQ＆#215;60 [W]因ؓ各变频器厂家的硬仉差不? 所以上式可以针对各品牌的? 注意Q?nbsp;如果有制动电ȝ话，因ؓ制动电阻的散热量很大Q?nbsp;因此最好安装位|最好和变频器隔dQ?nbsp;如装在柜子上面或旁边{。那? 怎样采能降低控制柜内的发热量? 当变频器安装在控制机柜中Ӟ要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内产生热量值的增加Q要适当地增加机柜的寸。因此，要控制机柜的尺寸尽量减，必要使机柜中产生的热量值尽可能地减。如果在变频器安装时Q把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面Q将会变频器有70Q的发热量释攑ֈ控制机柜的外面。由于大定w变频器有很大的发热量Q所以对大容量变频器更加有效。还可以用隔L把本体和散热器隔开, 使散热器的散热不影响到变频器本体。这h果也很好。变频器散热设计中都是以垂直安装为基的，横着放散热会变差? 关于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器， 都带有冷却风扇。同Ӟ也徏议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰进入控制柜?nbsp;注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁?nbsp;其他关于散热的问?/P>
Q?Q?在v拔高?000m的地方，因ؓI气密度降低Q因此应加大柜子的冷却风量以改善冷却效果。理Z变频器也应考虑降容Q?000m?5%。但׃实际上因计上变频器的负蝲能力和散热能力一般比实际使用的要大， 所以也要看具体应用?nbsp;比方说在1500m的地方，但是周期性负载，如电梯，׃必要降容?/P>
Q?Q?开关频率：变频器的发热主要来自于IGBTQIGBT的发热有集中在开和关的瞬间?nbsp;因此开关频率高时自然变频器的发热量变大了。有的厂家U降低开关频率可以扩容， 是q个道理?/P>
3.矢量控制是怎样使电机具有大的{矩的Q?/P>
?nbsp;*1: 转矩提升:此功能增加变频器的输出电压，以甉|的输{矩和电压的^Ҏ正比的关pd加，从而改善电机的输出转矩。改善电Z速输{矩不的技?使用"矢量控制"Q可以甉|在低??无速度传感器时)1HzQ对4极电机，其{速大Uؓ30r/minQ时的输{矩可以达到电机在50Hz供电输出的{矩（最大约为额定{矩的150Q）。对于常规的V/F控制Q电机的电压降随着甉|速度的降低而相对增加，q就D׃q不Q而甉|不能获得_的旋转力。ؓ了补偿这个不I变频器中需要通过提高电压Q来补偿甉|速度降低而引L电压降。变频器的这个功能叫?quot;转矩提升"Q?1Q。{矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压，甉|转矩q不能和其电相对应的提高?nbsp;因ؓ甉|甉|包含甉|产生的{矩分量和其它分量Q如q分量Q?quot;矢量控制"把电机的甉|D行分配，从而确定生{矩的甉|甉|分量和其它电分量（如励分量）的数倹{?quot;矢量控制"可以通过对电机端的电压降的响应，q行优化补偿Q在不增加电的情况下，允许甉|产出大的转矩。此功能Ҏ善电Z速时温升也有效?nbsp;
?nbsp; 变频器制动的情况:
*1: 制动的概?指电能从甉|侧流到变频器侧（或供는源侧Q?q时甉|的{速高于同步{?负蝲的能量分为动能和势能. 动能(由速度和重量确定其大小Q随着物体的运动而篏U。当动能减ؓ零时Q该事物处在停止状态。机械抱闸装|的Ҏ是用制动装置把物体动能{换ؓ摩擦和能消耗掉。对于变频器Q如果输出频率降低，甉|转速将跟随频率同样降低。这时会产生制动q程. 由制动生的功率返回到变频器侧。这些功率可以用电阻发热消耗。在用于提升c负?在下降时, 能量(势能)也要q回到变频器(或电??q行制动.q种操作Ҏ被称?quot;再生制动"Q而该Ҏ可应用于变频器制动。在减速期_产生的功率如果不通过热消耗的Ҏ消耗掉Q而是把能量返回送到变频器电源侧的方法叫?quot;功率q回再生Ҏ"。在实际中，q种应用需?quot;能量回馈单元"选g?/P>
?nbsp;怎样提高制动能力Q?/P>
?nbsp;Z用散热来消耗再生功率，需要在变频器侧安装制动电阻。ؓ了改善制动能力，不能期望靠增加变频器的容量来解决问题。请选用"制动电阻"?quot;制动单元"?quot;功率再生变换?quot;{选g来改善变频器的制动容?/P>
3. 当电机的旋{速度改变Ӟ其输{矩会怎样Q?/P>
?nbsp;*1: 工频甉|q|提供的动力甉|Q商用电源）
?nbsp;*2: 起动甉|当电机开始运转时Q变频器的输出电变频器驱动时的起动转矩和最大{矩要于直接用工频电源驱动?/P>
?nbsp;我们l常听到下面的说法："甉|在工频电源供甉|Q?1Q时Q电机的起动和加速冲d大，而当使用变频器供甉|Q这些冲d要弱一?quot;。如果用大的电压和频率v动电机，例如使用工频늽直接供电Q就会生一个大的v动冲击（大的起动甉| (*2) Q。而当使用变频器时Q变频器的输出电压和频率是逐渐加到甉|上的Q所以电Z生的转矩要小于工频电|供늚转矩倹{所以变频器驱动的电v动电要些。通常Q电Z生的转矩要随频率的减（速度降低Q而减些减小的实际数据在有的变频器手册中会给明。通过使用通矢量控制的变频器，改善电Z速时转矩的不I甚至在低速区甉|也可输出_的{矩。当变频器调速到大于60Hz频率Ӟ甉|的输{矩将降低。通常的电机是?0Hz(60Hz)电压设计刉的Q其额定转矩也是在这个电压范围内l出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调? (T=Te,P<=Pe) 变频器输出频率大?0Hz频率Ӟ甉|产生的{矩要以和频率成反比的U性关pM降。当甉|以大?0Hz频率速度q行Ӟ甉|负蝲的大必要l予考虑Q以防止甉|输出转矩的不뀂D例，甉|?00Hz时生的转矩大约要降低到50Hz时生{矩的1/2。因此在额定频率之上的调速称为恒功率调?(P=Ue*Ie)