變頻器是當代機械設備工作上常用到的設備被之一，其主要作用是來調節(jié)電機的轉速，那么變頻器控制電機轉速的方法有哪些?常見的有恒壓頻比調速、轉差頻率調速、矢量調速等，具體介紹如下:

  1. 電機的旋轉速度為什么能夠自由地改變?

  電機旋轉速度單位：r/min 每分鐘旋轉次數(shù)，也可表示為rpm.

  例如：2極電機 50Hz 3000 [r/min]

  4極電機 50Hz 1500 [r/min]

  結論：電機的旋轉速度同頻率成比例

  感應式交流電機(以后簡稱為電機)的旋轉速度近似地確決于電機的極數(shù)和頻率。由電機的工作原理決定電機的極數(shù)是固定不變的。由于該極數(shù)值不是一個連續(xù)的數(shù)值(為2的倍數(shù)，例如極數(shù)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面調節(jié)后再供給電機，這樣電機的旋轉速度就可以被自由的控制。

  因此，以控制頻率為目的的變頻器，是做為電機調速設備的優(yōu)選設備。

  n = 60f/p

  n: 同步速度

  f: 電源頻率

  p: 電機極對數(shù)

  結論：改變頻率和電壓是最優(yōu)的電機控制方法

  如果僅改變頻率而不改變電壓，頻率降低時會使電機出于過電壓(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(xù)增加，最高只能是等于電機的額定電壓。

  例如：為了使電機的旋轉速度減半，把變頻器的輸出頻率從50Hz改變到25Hz，這時變頻器的輸出電壓就需要從400V改變到約200V

  2. 當電機的旋轉速度(頻率)改變時，其輸出轉矩會怎樣?

  變頻器驅動時的起動轉矩和最大轉矩要小于直接用工頻電源驅動。

  電機在工頻電源供電時起動和加速沖擊很大，而當使用變頻器供電時，這些沖擊就要弱一些。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沖擊要小些。

  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(shù)據(jù)在有的變頻器手冊中會給出說明。

  通過使用磁通矢量控制的變頻器，將改善電機低速時轉矩的不足，甚至在低速區(qū)電機也可輸出足夠的轉矩。

  3. 當變頻器調速到大于50Hz頻率時，電機的輸出轉矩將降低

  通常的電機是按50Hz電壓設計制造的，其額定轉矩也是在這個電壓范圍內給出的。因此在額定頻率之下的調速稱為恒轉矩調速。 (T=Te, P<=Pe)

  變頻器輸出頻率大于50Hz頻率時，電機產生的轉矩要以和頻率成反比的線性關系下降。

  當電機以大于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)

  4. 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只能為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(shù), f: 頻率, X:磁通)，所以當f由50-->60Hz時, X會相應減小

  對于電機來說，T=K*I*X(K：常數(shù)， I：電流，X：磁通)，因此轉矩T會跟著磁通X減小而減小。同時, 小于50Hz時，由于I*R很小，所以U/f=E/f不變時，磁通(X)為常數(shù)，轉矩T和電流成正比。這也就是為什么通常用變頻器的過流能力來描述其過載(轉矩)能力。 并稱為恒轉矩調速(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。

  5、其他和輸出轉矩有關的因素

  發(fā)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高載波頻率，高環(huán)境溫度下能保證持續(xù)輸出的數(shù)值. 降低載波頻率，電機的電流不會受到影響，但元器件的發(fā)熱會減小。

  環(huán)境溫度：它不像增加逆變器的保護電流值，因為它檢測到環(huán)境溫度低。

  海拔高度：海拔高度增加，對散熱和隔熱性能有影響。 一般不到1000米可以忽略不計。 每1000米可以使用5%以上。