控制電機的啟動電流，實現(xiàn)軟啟動

變頻調(diào)速系統(tǒng)在各類中小型企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。這都是得益于我們可以變頻調(diào)速方案可以提供精確的速度控制，實現(xiàn)無級調(diào)速。因此，它可以很容易地控制機械傳動的上升、下降、橫移等運行動作，提高過程的效率(變速不依賴于機械部分)，比傳統(tǒng)的勻速運行的電機更節(jié)能。以下是在生產(chǎn)活動中使用變頻調(diào)速的10個理由:

(1)控制電機的啟動電流，實現(xiàn)軟啟動。

電動機直接用工頻起動時，起動電流為電動機額定電流的4 ~ 7倍。過大的電流會增加電機繞組的電應(yīng)力并產(chǎn)生熱量，從而縮短電機的壽命。變頻器(以下簡稱-VFD)采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以按照V/F或矢量控制方式驅(qū)動負載。采用變頻調(diào)速可以充分降低啟動電流，提高繞組的承載能力，降低機械設(shè)備的沖擊、故障率和設(shè)備維護成本。

(2)減少電網(wǎng)電壓波動和電網(wǎng)污染。

當電機以工頻啟動時，電流會急劇增加，而電壓會大幅波動。電壓降的大小將取決于起動馬達的功率和配電網(wǎng)絡(luò)的容量。電壓下降會導(dǎo)致同一供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓敏感設(shè)備跳閘或工作異常，如PC、傳感器、接近開關(guān)、接觸器等。但采用變頻驅(qū)動方案后，由于可以在零頻率、零電壓下分步啟動，可以很大程度上消除電網(wǎng)電壓的波動。

(3)啟動所需功率較低，降低了電網(wǎng)容量要求。

電機的功率與電流和電壓的乘積成正比，所以直接用工頻啟動的電機消耗的功率會遠遠高于變頻所需的功率。在某些工況下，其配電系統(tǒng)已達到優(yōu)良極限，其直接工頻起動電機產(chǎn)生的浪涌會對同網(wǎng)其他用戶造成嚴重影響，將被電網(wǎng)運行人員警告甚至罰款。如果采用VFD來啟動和停止電機，可以改善這類問題。

(4)可控加速功能，改善設(shè)備工況。

變頻調(diào)速可以從零速開始，根據(jù)用戶需要均勻加速，其加速曲線也可以選擇(直線加速、S形加速或自動加速)。如果電機或所連接的機械部分的軸或齒輪在工頻啟動時會發(fā)生劇烈振動，這種振動會進一步加劇機械磨損和損耗，降低機械部分和電機的使用壽命。

(5)運行速度可調(diào)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

變頻調(diào)速方案能優(yōu)化工藝流程，并能根據(jù)工藝流程快速變化。還可以通過遙控PLC或其他控制器實現(xiàn)智能速度控制，實現(xiàn)優(yōu)化的加工效果。

(6)可調(diào)扭矩限制，提供設(shè)備保護。

變頻調(diào)速后，可以設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩極限，保護機械不受損壞，從而保證工藝的連續(xù)性和產(chǎn)品的可靠性。目前變頻技術(shù)不僅使轉(zhuǎn)矩極限可調(diào)，而且轉(zhuǎn)矩控制精度可以達到3% ~ 5%左右。在工頻狀態(tài)下，只能通過檢測電流值或熱保護裝置來控制電機，無法像變頻控制那樣設(shè)定準確的轉(zhuǎn)矩值。

(7)可控停機模式，實現(xiàn)精確控制。

就像可控加速一樣，在變頻調(diào)速中，可以控制停止方式，有不同的停止方式可供選擇(減速停車、自由停車、減速停車+DC制動)。同樣，它可以減少對機械部件和電機的沖擊，從而使整個系統(tǒng)更加可靠，并相應(yīng)延長其使用壽命。

(8)降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能運行。

對于離心風機或水泵等二次負載使用VFD可以大大降低能耗，這在十幾年的工程經(jīng)驗中已經(jīng)有所體現(xiàn)。因為最終能耗是電機轉(zhuǎn)速的平方比，變頻后投資回報會更快?！?

(9)設(shè)備運行方向可逆，易于實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運行。

在VFD control中，實現(xiàn)可逆運行控制，不需要額外的可逆控制器件，只需要改變輸出電壓的相序，可以降低維護成本，節(jié)省安裝空間。

(10)減少機械傳動部件，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

目前矢量控制變頻器老驅(qū)動電機可以實現(xiàn)高效率的扭矩輸出，從而省去齒輪箱等機械傳動部件，最終形成直接變頻傳動系統(tǒng)。

我國能源利用效率低下，主要原因是粗放型經(jīng)濟增長方式，結(jié)構(gòu)不合理、技術(shù)裝備落后、管理水平低。采用變頻器對機械設(shè)備進行轉(zhuǎn)速控制，對節(jié)約能源、提高經(jīng)濟效益具有重要意義。變頻器在省力化、自動化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品合格率方面的應(yīng)用與在節(jié)能領(lǐng)域同樣重要。機械設(shè)備采用變頻調(diào)速傳動，可以增加設(shè)備的使用壽命，減小機械設(shè)備的噪音，使設(shè)備小型化，工作環(huán)境、生活環(huán)境更具有舒適性。

變頻調(diào)速技術(shù)的原理是通過改變電機的輸入頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)調(diào)速控制。變頻調(diào)速技術(shù)的關(guān)鍵是控制電機的輸入頻率，通過改變電機的輸入頻率，可以改變電機的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)調(diào)速控制。變頻調(diào)速技術(shù)可以有效提高電機的調(diào)速效率，從而提高電機的性能和可靠性。

1)變頻調(diào)速技術(shù)的原理是把工頻50 Hz 的交流電轉(zhuǎn)換成三相頻率和電壓可調(diào)的交流電，通過改變交流電動機定子繞組的供電頻率，在改變頻率的同時也改變電壓，從而達到調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速的目的(即VVVF技術(shù))。目前的變頻器系統(tǒng)還采用微機控制技術(shù)，它可根據(jù)電動機負載的變化實現(xiàn)自動、平滑地增速或減速。

2)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)一般由三相交流異步電動機、變頻器及控制器組成，它與直流調(diào)速系統(tǒng)相比具有以下顯著優(yōu)點：

(1)異步電動機比直流電動機結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，價格低，它沒有換向器，運行可靠;

(2)控制電路比直流調(diào)速系統(tǒng)簡單，易于維護;

(3)變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍寬，能平滑調(diào)速，其調(diào)速靜態(tài)精度及動態(tài)品質(zhì)好，而且節(jié)能顯著，是目前世界公認的交流電動機的最理想、最有前途的調(diào)速技術(shù)，因而在國際上獲得了廣泛的應(yīng)用。

變頻調(diào)速技術(shù)的特點主要有：

1)可以實現(xiàn)高效率的調(diào)速控制;

2)可以實現(xiàn)精確的調(diào)速控制;

3)可以實現(xiàn)節(jié)能的調(diào)速控制;

4)可以實現(xiàn)靈活的調(diào)速控制;

5)可以實現(xiàn)安全可靠的調(diào)速控制。變頻調(diào)速技術(shù)可以有效提高電機的調(diào)速效率，從而提高電機的性能和可靠性。