大多數(shù)工業(yè)電機(jī)變頻器（以下簡稱-VFD）是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可調(diào)的交流電源以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速的電氣裝置，已廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。所以VFD的應(yīng)用知識是機(jī)電工程技術(shù)人員必備的技能之一。

　　VFD采用高性能U/f控制和矢量控制技術(shù)，提供低速大扭矩輸出，具有良好的動態(tài)特性和過載能力，創(chuàng)新的內(nèi)部互聯(lián)功能具有無與倫比的靈活性。VFD可以在默認(rèn)出廠設(shè)置狀態(tài)下工作。是為大量簡單電機(jī)變速驅(qū)動系統(tǒng)供電的理想變頻驅(qū)動裝置。用戶可以根據(jù)需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)，充分利用VFD全面完善的控制功能，服務(wù)于需要多種功能的復(fù)雜電機(jī)控制系統(tǒng)。

　　VFD的概念

　　VFD是將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可調(diào)的三相交流電源，用于驅(qū)動交流異步電動機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速的電氣裝置，如下所示。

　　根據(jù)交流異步電動機(jī)的速度表達(dá)式:

　　1.電機(jī)變頻驅(qū)動

　　(1)使用VFD可以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速。由于VFD可以看作是一個頻率可調(diào)的交流電源，對于現(xiàn)有的恒速運(yùn)行的電機(jī)，只需要在電源和電機(jī)之間連接VFD及其相應(yīng)的設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速，不需要對電機(jī)及其系統(tǒng)進(jìn)行任何設(shè)備改造。

　　(2)調(diào)速范圍大，調(diào)速精度高。普通VFD的調(diào)速范圍可達(dá)1:10，高性能vectorVFD可達(dá)1:1000。另外，采用VFD，這種矢量控制方式來控制感應(yīng)電機(jī)的速度，也可以控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

　　(3)電機(jī)啟動電流降低。電機(jī)直接啟動時，工頻電機(jī)的啟動電流是額定電流的4-7倍，會大大增加電機(jī)線圈的電應(yīng)力，產(chǎn)生熱量，從而縮短電機(jī)的使用壽命。當(dāng)VFD用于調(diào)速時，可以從零速開始零電壓，按照斜率函數(shù)規(guī)律進(jìn)行加速，從而限制電機(jī)的啟動電流。

　　(4)高速、高壓、大電流控制；現(xiàn)在高頻VFD的輸出頻率可以達(dá)到3000KHz，高速VFD可以驅(qū)動兩極異步電機(jī)達(dá)到18萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速。隨著變頻技術(shù)的不斷發(fā)展，高頻VFD的輸出頻率也在不斷增加，而VFD的高速驅(qū)動是其調(diào)速的一大優(yōu)勢。

　　2.能源節(jié)省

　　采用變頻調(diào)速，風(fēng)機(jī)、水泵等負(fù)載，節(jié)能率可達(dá)10%-30%，最高可達(dá)60%。因?yàn)轱L(fēng)扇和泵的實(shí)際功耗大約與三次方的轉(zhuǎn)速成正比。近幾十年來，節(jié)能VFD的應(yīng)用發(fā)展迅速。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，我國已進(jìn)行變頻改造的風(fēng)機(jī)和水泵的負(fù)切能力僅占總能力的5%左右，還有很大的改造空間。在這方面，風(fēng)扇、泵等。采用變頻調(diào)速，可節(jié)省大量電能，投資可在短時間內(nèi)收回，因此應(yīng)用最為廣泛。成功的應(yīng)用包括恒壓供水、各類風(fēng)機(jī)、中央空調(diào)、液壓泵變頻調(diào)速等。

　　3.精確控制

　　隨著控制技術(shù)的發(fā)展，VFD除了基本的速度控制外，還增加了多種運(yùn)算和智能控制功能，輸出精度在0.1%-0.01%之間。VFD還配有完善的檢測和保護(hù)環(huán)節(jié)，因此廣泛應(yīng)用于印刷、電梯、紡織、機(jī)床、生產(chǎn)線上的速度控制等自動化系統(tǒng)中。

　　4.提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量。

　　VFD還廣泛應(yīng)用于輸送、提升、擠壓、機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備的控制領(lǐng)域。，可提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低設(shè)備的沖擊和噪聲，延長設(shè)備的使用壽命。這些機(jī)器經(jīng)過變頻控制后，可以簡化機(jī)械設(shè)備，操作控制更加人性化。有些可以改變原有的工藝規(guī)范，從而提高整個設(shè)備的功能。

　　5.新能源發(fā)電

　　隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率的增加，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片已經(jīng)重達(dá)幾噸或幾十噸。控制如此巨大的轉(zhuǎn)動慣量以跟上風(fēng)速的變化來響應(yīng)速度要求是相當(dāng)困難的。近年來，變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)投入運(yùn)行。一方面，葉片角度由變槳距控制；另一方面，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流由fanVFD控制。變槳控制是一個比較慢的過程，動作時間以秒計(jì)算，對于風(fēng)速和功率輸出變化很快的情況不太理想。但是VFD控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流頻率的動作時間在毫秒級以下。

　　因此，當(dāng)高頻風(fēng)速變化時，通過大功率大負(fù)載VFD瞬時改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流頻率，可以保證發(fā)電機(jī)組跟上風(fēng)速的頻繁變化，穩(wěn)定發(fā)電機(jī)組的功率輸出，減少對電網(wǎng)的不利影響，降低變槳距控制機(jī)構(gòu)的工作頻率，延長變槳距控制機(jī)構(gòu)的使用壽命。